海水淡水化プラントの仕組みと運営方法

海水淡水化の最も効果的な方法の 1 つは逆浸透です。 1970 年代以来、逆浸透は、塩分を含んだ海水からの淡水の製造など、さまざまな目的で水を浄化するために使用されてきました。

この技術には、半透膜（逆浸透膜）による加圧海水の特殊な濾過（限外濾過）が含まれます。これらの膜は、圧力下で微細孔を通して海水分子を輸送しますが、塩イオンやその他の不純物は保持します。このような海水淡水化プラント内の圧力は 25 気圧から 50 気圧まで変化します。

今日の産業界では、淡水化プラント用の逆浸透膜は酢酸セルロースまたはポリアミドからロールや繊維の形で製造されています。逆浸透膜淡水化プラントの設計には、膜に加えて、高圧ポンプ、精製水フィルター、化学処理システム、化学スクラバー、フィルター モジュール ユニットが含まれます。

脱塩チューブは多孔質材料でできており、内側が酢酸セルロースフィルムで覆われています。この膜は逆浸透膜としても機能します。これらのパイプのいくつかは、海水淡水化プラント内に並列して設置されています。

海水はパイプを通して連続的にポンプで送られます (最大 100 バールの圧力)。出口では、脱塩水 (いわゆる透過水) と塩を含む濃縮水 (通常は生産廃棄物として送られる) の 2 つの流れが得られます。

一定期間に施設内に受け入れられる淡水の量は、ポンプによって生成される圧力に比例します。ダイヤフラムの特性により、最大許容作動圧力が決まります。

圧力が高すぎると、膜が不純物で詰まるか、多くの溶解塩が通過してしまいます。極端な場合には、膜が破裂する可能性があります。圧力が低いと、脱塩プロセスが遅くなります。

海水淡水化の品質と膜の作動速度はさまざまな要因に関係します。まず最初に、入ってくる水の総塩分、その塩組成、水温、操作圧力を調べます。

たとえば、井戸からの通常の塩水を50バールの圧力で脱塩する場合、1平方メートルの逆浸透膜を使用すると、1日あたり約0.7トンの淡水が得られます。したがって、より強力な淡水化プラント (1 日あたり数十、数百立方メートルの水を供給する) では、複数のパイプが使用されます。

逆浸透淡水化プラントには多くの利点があります。電気代は比較的低く、ユニットはコンパクトで設置と操作が簡単で、最終的にはユニットの操作の自動化も簡単です。淡水化プラントの制御は全自動または半自動にすることができます。

ユニットの動作中、パイプ内の塩の堆積の形成を減らすことが重要です。この目的には沈降防止剤が使用されます。膜の堆積物を除去するには、前述の化学洗浄装置が使用されます。水処理中の濃縮水と透過水の消費量は流量計によって制御されます。流出水の塩分濃度と pH レベルは、フロースルー塩分計と pHメーター.