UHPRO Ultra Yüksek Basınçlı Ters Ozmoz

Tuzdan arındırmanın ana modern yolu, Ters Ozmoz Demineralizasyon yöntemidir. Son yıllarda endüstriyel atık suların arıtılması gibi daha zorlu uygulamalara adapte edildi.

   

Membran prosesleri için endüstriyel atık suların baÅŸlıca zorlukları a) kireçlenme / kirlenme Antiskalantlar ve b) tuzlu su yönetimidir.

1. a) Membranların potansiyel olarak ölçeklenmesi, su geri kazanımını sınırlar, bu da artan tuzlu su hacimleri ve ikincisinin yüksek bertaraf maliyetleri anlamına gelir. Ölçeklendirme potansiyelleri ayrıca artan membran bakımı ve deÄŸiÅŸimine yol açar.
2. b) Tuzlu su arıtımı, yüksek maliyetlerle iliÅŸkilidir, Tuzlu su arıtma, aksi takdirde ümit vaat eden su kaynaklarının yeniden kullanım için uygun olmayabileceÄŸi anlamına gelebilir.

Ters ozmoz iÅŸlemi, suyu tuz iyonlarını reddeden yarı geçirgen zarlardan geçirmek için uygulanan yüksek basınçtan oluÅŸur. Daha yüksek sistem geri kazanımı (daha fazla su üretilir, daha fazla tuz konsantrasyonu), daha yüksek tuzlu su konsantrasyonları ile artan ve daha geniÅŸ membran alanı gerektiren tatlı su nüfuz etme akışını azaltan daha yüksek sürüÅŸ basınçlarına neden olur.

Standart bir deniz suyu RO membranı için maksimum çalışma basıncı,% 50 geri kazanıma (∼70.000 mg / L; π ≈ 59 bar) kadar iÅŸlenmiÅŸ deniz suyunun kalıcı ozmotik basıncının üstesinden gelmek için tipik olarak yaklaşık 80 bar'dır. RO'nun hidrolik basınç sınırlamalarından dolayı, hipersalin tuzlu sular (≥70000 mg / L), ısıl iÅŸlemlerle BuharlaÅŸma Kristalizasyonu yoluyla daha fazla arıtılabilir.

Tuzlu su akışlarını yaklaşık 250.000 mg / L'ye (π≈290 bar) yoÄŸunlaÅŸtırmak için termal teknolojiler kullanılır. Termal bazlı tuzlu su kristalizatörleri daha sonra atık akışını çözünürlük limitinin üzerinde (örneÄŸin, NaCl için 357.000 mg L / 1) atılmak üzere katı tuzları ekstrakte etmek için konsantre eder. Bu teknolojiler tipik olarak yüksek CAPEX ve özellikle yüksek OPEX (proses için gereken yüksek enerji) sunar.

RO membran pazarındaki son geliÅŸmelerle birlikte, 1800 psi'ye (120 bar) dayanabilen ultra yüksek basınçlı ters ozmoz (UHPRO) spiral sargılı membranlar geliÅŸtirilmiÅŸtir. UHPRO membranları, NaCl için 130.000 mg / L'ye kadar toplam çözünmüÅŸ katı (TDS) ve Na2SO4 için 150.000 mg / L'ye kadar salin akışlarının konsantrasyonunu saÄŸlar, bu da standart membran türlerine kıyasla tuzlu su hacminde% 50 azalma anlamına gelir.

Bu, daha fazla tatlı su üretilmesi ve daha az tuzlu suyun atılması veya termal teknolojilerle daha fazla arıtılması ile sonuçlanır.

Reject Brine TDS %(mg/L)

Reject Brine TDS %(mg/L)

Önemli Tuzlu Su Kaynaklarının Özellikleri ve Mevcut Bertaraf Uygulamaları
Salamura Atıksu	Typical TDS (mg/L)	Mevcut Bertaraf Uygulaması
Petrol ve Gaz üretilen su	13,000-210,000	DoÄŸrudan okyanus deÅŸarjı, derin kuyu enjeksiyonu, hidrolik çatlatma için yeniden kullanım, buharlaÅŸma havuzları
Acı yeraltı suyu	5,000-55,000	Yüzey / kanalizasyon deÅŸarjı, derin kuyu enjeksiyonu
Baca gazı kükürt giderme (FGD) atıksu	16,000-50,000	Çökeltme havuzları, kimyasal çökeltme ve yüzey deÅŸarjı, sıfır sıvı deÅŸarjı
Çöp sızıntı suyu	0-50,000	Arazi uygulaması, çöp sahasına devridaim
Kömürden Kimyasallara Atıksu	2,000-16,000	Sıfır sıvı deÅŸarjı
Tekstil endüstrisi atıksu	1,500-30,0000	Yüzey deÅŸarjından önce sıfır sıvı deÅŸarjı, kimyasal ve biyolojik arıtma

UHPRO sistemlerinin sermaye maliyeti, tuzlu su veya deniz suyu RO sistemlerinin maliyetinden daha yüksek ancak termal buharlaÅŸtırıcılardan çok daha düÅŸüktür. UHPRO, buharlaÅŸtırıcıların yukarı akışına uygulanabilir, bu da buharlaÅŸtırıcıların boyutunu düÅŸürür, bu da termal iÅŸlemler için daha az CAPEX ve OPEX anlamına gelir. Tipik tuzlu su konsantrasyon limitleri ve hacim azaltma oranları aÅŸağıda özetlenmiÅŸtir.

Teknoloji	TDS tuzlu su limiti (mg/L)	Salamura Hacmi Azaltımı, SWRO
SWRO (1,200 psi)	80,000	1.0x
UHPRO	130,000	1.6x
Evaporatör (thermal/MVR)	220,000	2.8x

UHPRO, Sıfır Sıvı DeÅŸarjı (ZLD) ve Minimal Sıvı DeÅŸarjı (MLD) uygulamaları için endüstriyel atık arıtma proseslerinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Sonuç: Aynı ZLD ve MLD arıtma hedeflerine ulaÅŸmak için çok daha az termal tuzdan arındırma gerekir.