Wie funktioniert eine Umkehrosmose-Entsalzungsanlage?

Wie funktioniert die Umkehrosmose-Entsalzungsanlage? Um das Funktionsprinzip dieser Anlage zu verstehen, müssen wir zunächst die Begriffe Osmose und Umkehrosmose klären.

Was ist Penetration?

Wenn eine semipermeable Membran Süß- und Salzwasser trennt, fließt das Süßwasser (niedrigere Konzentration) auf natürliche Weise zur Salzwasserseite (höhere Konzentration), bis der osmotische Druck auf beiden Seiten ausgeglichen ist. Kurz gesagt, die niedrigere Konzentration fließt zur höheren Konzentration.

Was ist Umkehrosmose?

Wird von außen ein Druck auf die Soleseite ausgeübt, der den natürlichen osmotischen Druck übersteigt, strömen die Wassermoleküle in der Sole durch die halbdurchlässige Membran zurück zur Süßwasserseite, während Salzionen und Verunreinigungen von der Membran zurückgehalten werden.

Der natürliche osmotische Druck von Meerwasser beträgt etwa 2,4-3,0 MPa. Um konzentrierte Abwässer zu behandeln, ist die Umkehrosmose-Technologie erforderlich. Daher muss die Anlage einen wesentlich höheren Druck erzeugen, um die Wassermoleküle zu zwingen, durch die Umkehrosmosemembran zurückzufließen.

Was sind die Bestandteile eines Umkehrosmose-Entsalzung Maschine?

Die meisten auf dem Markt befindlichen Umkehrosmose-Entsalzungsanlagen sind modular aufgebaut und bestehen hauptsächlich aus einem Vorbehandlungssystem, einem Pumpengehäuse, Membranmodulen und einem Nachbehandlungssystem.

① Vorverarbeitungssystem:

• Funktion: Entfernt Schwebstoffe, Kolloide, Mikroorganismen, organische Stoffe und andere Verunreinigungen aus dem Meerwasser und verhindert so eine spätere Verunreinigung, Verstopfung oder Beschädigung der RO-Membran.
• Kernbestandteile: Quarzsandfilter (filtert große Verunreinigungspartikel), Aktivkohlefilter (adsorbiert organische Stoffe und Gerüche), Sicherheitsfilter (Präzisionsfiltration, Porengröße in der Regel 5 μm, fängt feine Verunreinigungen ab), Bakterizid (z. B. Natriumhypochlorit) und Kesselsteinverhinderer (verhindert die Bildung von Kesselstein durch Calcium- und Magnesiumionen).

② Hochdruckpumpe:

• Funktion: Druckbeaufschlagung des vorbehandelten Wassers, damit die Umkehrosmose-Technik durchgeführt werden kann.
• Anforderungen an die Ausrüstung: Die Pumpe muss gegen hohe Temperaturen und Korrosion beständig sein und eine hohe Druckstabilität aufweisen. Sie muss aus rostfreiem Stahl bestehen, und wir empfehlen Pumpenkörper von renommierten Marken wie CNP (China), Grundfos (Dänemark) und KNKE (USA), um die Qualität zu gewährleisten.

③RO-Membran-Modul:

• Funktion: Die RO-Membran hält Verunreinigungen, Salzionen und andere Stoffe zurück und ermöglicht so die Entsalzung von Meerwasser zu Süßwasser. Die Membranstruktur besteht aus einem spiralförmig gewickelten Membranelement, das aus mehreren Schichten halbdurchlässiger Membranen, einem Strömungsführungsnetz und einem Abstandsnetz besteht. Diese Membranstruktur vergrößert die Oberfläche für die Stofftrennung.
• Eigenschaften der Membrane: Die Porengröße beträgt nur 0,1-1 Nanometer, so dass nur Wassermoleküle durchgelassen werden. Sie hat eine Natriumchlorid-Rückweisungsrate von über 97% und kann auch Schwermetalle, Bakterien, Viren usw. abfangen.

④ Nachverarbeitungssystem:

• Optimieren Sie die Wasserqualität: Obwohl Umkehrosmosewasser rein ist, fehlt es ihm an Mineralien und kann einen niedrigen pH-Wert haben, so dass ein Mineralisierungsgerät und ein Ultraviolett-/Ozon-Sterilisator hinzugefügt werden müssen. Dies verbessert den Geschmack und tötet restliche Mikroorganismen ab, so dass die Wasserqualität den Normen entspricht.

Wie funktioniert eine Umkehrosmose-Entsalzungsanlage?

Das gesamte RO-Entsalzungssystem kann in vier Hauptschritte unterteilt werden, um das Rohwasser zu behandeln und letztendlich Meerwasser in Süßwasser zu verwandeln.

Vorbehandlungsstufe:

Das Meerwasser gelangt zunächst in die Vorbehandlungsanlage, um große Partikel und organische Stoffe zu entfernen. Dann fügt das System Bakterizide und Kesselsteininhibitoren hinzu, und schließlich führt der Sicherheitsfilter eine Präzisionsfiltration durch, um die erste Charge gereinigtes Wasser zu erhalten.

Druckbeaufschlagung unter hohem Druck:

Eine Hochdruckpumpe saugt das gereinigte Wasser aus der ersten Charge an und setzt es auf 10-80 MPa unter Druck, bevor es in das RO-Membranmodul geleitet wird.

Umkehrosmose-Trennung:

Wenn das unter hohem Druck stehende Meerwasser durch das RO-Membranmodul fließt, passieren die Wassermoleküle unter Druck die Umkehrosmosemembran und werden zu “Süßwasser”. Es hält Salzionen (Natrium, Chlorid), Schwermetalle, Mikroorganismen usw. zurück und bildet eine “konzentrierte Salzlösung”.”

Nachbehandlungssystem:

In diesem Stadium müssen wir den pH-Wert einstellen, Mineralien hinzufügen und desinfizieren. Schließlich wird das gereinigte Wasser zu Süßwasser, das den Trink- oder Industrienormen entspricht.

Warum hat sich die Umkehrosmose-Entsalzung durchgesetzt?

Im Vergleich zu herkömmlichen Meerwasserentsalzungstechnologien wie der Destillation, Umkehrosmose-Entsalzung hat mehr Potenzial und Vorteile.

• Niedriger Energieverbrauch: Mit Hilfe der Energierückgewinnungstechnologie beträgt der Energieverbrauch pro Einheit des von der Umkehrosmoseanlage produzierten Wassers derzeit nur 1/3 bis 1/2 des Energieverbrauchs der Destillationsmethode. Wir können uns auch für die solare Entsalzungstechnologie entscheiden, bei der Lichtenergie durch Photovoltaik-Paneele in elektrische Energie umgewandelt wird, die direkt die Hochdruckpumpen, die Wasserpumpen im Vorbehandlungssystem und die Desinfektionsgeräte nach der Behandlung antreibt und so ein integriertes “Photovoltaik-Umkehrosmose-System (PV-RO)” bildet.
• Hohe Wasserreinheit: Mit der Umkehrosmose-Technologie kann der Salzgehalt von Süßwasser auf unter 500 mg/L gesenkt werden, und es kann sogar Reinstwasser erreicht werden.
• Geringe Stellfläche: Das Membranmodul hat eine kompakte Struktur, und ein Satz von RO-Entsalzungsanlagen mit einer Tagesleistung von 10.000 Tonnen nimmt nur etwa 1/10 der Fläche des Destillationsverfahrens ein.
• Einfach zu bedienen: Hoher Automatisierungsgrad, geringer Personalaufwand für die Wartung und hohe Betriebsstabilität.

Zusammenfassend

Mit anderen Worten: Bei dieser Art von Anlagen wird die Umkehrosmose-Technologie eingesetzt, um die Wassermoleküle im Meerwasser zu zwingen, die Umkehrosmose-Membran in umgekehrter Richtung zu passieren, um auf der Süßwasserseite anzukommen. Die Membran hält Verunreinigungen wie Salzionen, Schwermetalle und Mikroorganismen zurück, so dass letztendlich Süßwasser entsteht, das den Normen entspricht.

Wenn Sie ein Angebot für diese Art von Ausrüstung benötigen, wenden Sie sich bitte an kontaktieren Sie uns.