Selon les données des Nations unies, plus d'un tiers de la population mondiale est confrontée à une pénurie d'eau. Par conséquent, la pénurie mondiale de ressources en eau douce a de graves répercussions sur le développement de la société humaine. Dans ce contexte, le besoin urgent d'eau douce des habitants des zones côtières arides et pauvres en eau a entraîné le développement rapide de la technologie de dessalement de l'eau de mer. Grâce à un système de dessalement, l'eau de mer amère peut être transformée en eau douce utilisable.
Quels sont les composants d'un système de dessalement d'eau de mer ?
Un système de dessalement d'eau de mer entièrement fonctionnel se compose principalement de trois éléments clés : le prétraitement, l'unité d'osmose inverse et le post-traitement. Chaque étape joue un rôle irremplaçable.
① L'étape de prétraitement utilise des technologies matures telles que la filtration sur sable de quartz et l'adsorption sur charbon actif pour éliminer les particules de vase, les substances colloïdales et les polluants organiques de l'eau de mer, empêchant ainsi l'encrassement ou le colmatage des modules membranaires ultérieurs.
② L'unité d'osmose inverse est la “zone centrale” du système. Des pompes à haute pression augmentent la pression de l'eau de mer jusqu'à 6 à 8 MPa, fournissant ainsi la puissance nécessaire au processus d'osmose inverse. Les modules membranaires séparent les molécules d'eau des impuretés.
③ L'étape de post-traitement optimise le goût de l'eau en ajustant la valeur du pH et en apportant les minéraux appropriés, ce qui garantit que l'effluent final répond aux normes en matière d'eau potable.
Quelles sont les différences entre les systèmes de désalinisation et la distillation ?
Tout d'abord, l'osmose inverse et la distillation traditionnelle diffèrent de manière significative en ce qui concerne les forces motrices et les procédures de traitement pour l'osmose inverse et la distillation traditionnelle. dessalement de l'eau de mer.
Système de dessalement par osmose inverse : Alimenté par la pression (6 à 8 MPa par une pompe à haute pression), il utilise une membrane semi-perméable dont les pores ont une taille de 0,1 nm pour piéger les ions de sel et les contaminants, ne laissant passer que les molécules d'eau, ce qui permet d'obtenir une séparation. Procédé : Prétraitement (élimination des impuretés par le sable de quartz/le charbon actif) → Pressurisation par une pompe à haute pression → Séparation par module membranaire (pénétration des molécules d'eau, piégeage des impuretés) → Post-traitement (ajustement du pH/réapprovisionnement en minéraux).
Distillation : Alimentée par la chaleur, elle chauffe l'eau de mer jusqu'à son point d'ébullition, la vaporisant, et utilise la différence de points d'ébullition entre l'eau et les sels pour réaliser la séparation. Processus : Préchauffage de l'eau de mer → Chauffage jusqu'au point d'ébullition → Condensation de la vapeur en eau douce liquide → Collecte.
Deuxièmement, par rapport à la technologie traditionnelle de dessalement de l'eau de mer par distillation, technologie de l'osmose inverse permet de réaliser d'importantes économies d'énergie.
La distillation nécessite de chauffer l'eau de mer jusqu'au point d'ébullition, ce qui entraîne des coûts énergétiques extrêmement élevés. L'osmose inverse, quant à elle, n'utilise que la pression pour conduire le processus de séparation, consommant moins d'un quart de l'énergie de la distillation.
Les membranes d'osmose inverse possèdent non seulement de meilleures propriétés antisalissures, mais leur durée de vie est passée de 2 à 3 ans à plus de 5 ans, ce qui réduit considérablement les coûts d'entretien du système.
Actuellement, la plus grande usine de dessalement du monde - l'usine de dessalement de Jubail en Arabie saoudite - peut produire 1,4 million de mètres cubes d'eau douce par jour, ce qui constitue une garantie solide pour la production et les besoins en eau domestique de millions de personnes.
Quelles sont les faiblesses du système de dessalement ?
Malgré ses avantages significatifs, le système de dessalement ro doit encore faire face à plusieurs défis urgents.
Par exemple, le rejet direct de concentrés à forte salinité générés lors du dessalement pourrait avoir des effets néfastes sur l'écosystème marin du littoral. Actuellement, l'industrie a atténué ce problème dans une certaine mesure grâce à des méthodes telles que la dilution et le rejet du concentré, et le recyclage en collaboration avec l'industrie chimique du sel.
En outre, dans les régions où les combustibles fossiles sont la principale source d'électricité, le fonctionnement du système génère indirectement des émissions de carbone. C'est pourquoi les institutions de recherche nationales et internationales encouragent activement l'intégration de l'énergie photovoltaïque et du dessalement de l'eau de mer, en utilisant l'énergie solaire propre pour alimenter le système et en réalisant une synergie verte entre le développement des ressources en eau et l'utilisation de l'énergie.
Résumer
Le système de dessalement par OI a été largement utilisé dans de nombreux pays, notamment aux États-Unis, au Canada et au Pérou, tant au niveau national qu'international. Grâce à l'innovation continue de la technologie des matériaux membranaires, ce système jouera non seulement un rôle plus important dans la sécurité de l'approvisionnement en eau, mais fournira également des services d'approvisionnement en eau douce stables et fiables pour des scénarios spéciaux tels que les îles éloignées et les navires de haute mer, en s'appuyant sur des équipements mobiles conteneurisés.
