Τεχνολογία Αφαλάτωσης Θαλασσινού Νερού: Εφαρμογές και Προόδους

Η αφαλάτωση θαλασσινού νερού, ως σημαντική λύση στο παγκόσμιο πρόβλημα της έλλειψης νερού,έχει προσελκύσει πολλά ερευνητικά ιδρύματα και επιχειρήσεις για να επενδύσουν σημαντικούς πόρους στην έρευνα και την ανάπτυξηΜε τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας και τη σταδιακή μείωση του κόστους, η τεχνολογία αφαλάτωσης θαλασσινού νερού μεταβαίνει σταδιακά από το εργαστήριο σε μεγάλης κλίμακας βιομηχανική εφαρμογή.Αυτό το άρθρο θα εξετάσει την τρέχουσα κατάσταση της εφαρμογής της τεχνολογίας στην αφαλάτωση θαλασσινού νερού, τις βασικές μεθόδους και τις τάσεις ανάπτυξής τους.

Ι. Σύνοψη της τεχνολογίας αφαλάτωσης
Η αφαλάτωση θαλασσινού νερού αναφέρεται σε μια τεχνολογία που αφαιρεί το αλάτι από το θαλασσινό νερό μέσω μιας σειράς διαδικασιών, λαμβάνοντας έτσι γλυκό νερό.ή κλίμα, και μπορεί να αυξήσει τη συνολική ποσότητα γλυκού νερού, παρέχοντας ισχυρή υποστήριξη για την επίλυση του προβλήματος της λειψυδρίας.Περισσότερα από εκατό ερευνητικά ιδρύματα σε πάνω από δέκα χώρες είναι αφιερωμένα στην έρευνα της αφαλάτωσης θαλασσινού νερού, και έχουν αναπτύξει διάφορα είδη εγκαταστάσεων αφαλάτωσης θαλασσινού νερού με διαφορετικές δομές και ικανότητες.Παροχή σταθερού εφοδιασμού γλυκού νερού για τους ντόπιους κατοίκους και τη βιομηχανική παραγωγή.

ΙΙ. Κύρια τεχνολογίες αφαλάτωσης
Επί του παρόντος, οι κύριες τεχνολογίες αφαλάτωσης στην αγορά περιλαμβάνουν κυρίως δύο κατηγορίες: μέθοδος απόσταξης και μέθοδος μεμβράνης.
Η απόσταξη είναι μια μέθοδος που περιλαμβάνει τη θέρμανση του θαλασσινού νερού για να προκαλέσει την εξάτμισή του, στη συνέχεια τη συμπύκνωση και τη συλλογή του ατμού για την απόκτηση γλυκού νερού.Συμπεριλαμβανομένης κυρίως της πολλαπλής φάσης άμεσης απόσταξης (MSF), τεχνολογίες πολυεπιρροής χαμηλής θερμοκρασίας (LT-MED) και τεχνολογίες απόσταξης ατμού υπό πίεση (MVC).Οι τεχνολογίες πολλαπλών σταδίων απόσταξης με φλας και τεχνολογίες χαμηλής θερμοκρασίας με πολλαπλό αποτέλεσμα χρησιμοποιούν κυρίως ατμό ως πηγή θερμότητας και συχνά συνδυάζονται με σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.Η τεχνολογία απόσταξης ατμού υπό πίεση χρησιμοποιεί τεχνολογία εξάτμισης με αντλία θερμότητας και χρησιμοποιεί μόνο ηλεκτρική ενέργεια.καθιστώντας το κατάλληλο για νησιωτικές περιοχές χωρίς πηγές θερμότητας.
Η τεχνολογία αφαλάτωσης θαλασσινού νερού με βάση την μεμβράνη αντιπροσωπεύεται κυρίως από την τεχνολογία αντίστροφης όσμωσης (RO).επιτρέποντας στο νερό να περάσει υπό πίεση ενώ διατηρεί αλάτι και ακαθαρσίεςΜε τη συνεχή βελτίωση των υλικών μεμβράνης και τη μείωση του κόστους παραγωγής, η τεχνολογία αντίστροφης όσμωσης έχει γίνει μία από τις κύριες μεθόδους αφαλάτωσης θαλασσινού νερού.Οι σύγχρονες συσκευές αντίστροφης όσμωσης χρησιμοποιούν συνήθως στοιχεία με σπειροειδή μεμβράνη από πολυμερή σύνθετα υλικά, με υψηλή παραγωγική ικανότητα νερού, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και εύκολη συντήρηση.

ΙΙΙ. Τεχνολογική καινοτομία και ανάπτυξη στην αφαλάτωση θαλασσινού νερού
Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία αφαλάτωσης θαλασσινού νερού έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο σε τομείς όπως η καινοτομία των υλικών, η βελτιστοποίηση των διαδικασιών και η έξυπνη λειτουργία.
Από την άποψη της καινοτομίας των υλικών, η ανάπτυξη νέων μεθόδων προσρόφησης σύνθετων υλικών και επιλεκτικών εξαρτημάτων αντλιών ιόντων έχει προσφέρει περισσότερες επιλογές για την αφαλάτωση θαλασσινού νερού.Το Ισραήλ έχει σημειώσει σημαντικές ανακαλύψεις στη νέα μέθοδο προσρόφησης σύνθετων υλών, με ειδική φρακταλική δομή του οξειδίου του σιδήρου - ενεργού άνθρακα, ικανή να σχηματίζει υψηλής απόδοσης προσρόφηση ιόντων χλωριούχου υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας.Το έργο της ΕΕ για το γλυκό νερό αύξησε την απόδοση αφαλάτωσης του θαλασσινού νερού κατά 45% μέσω της ανάπτυξης επιλεκτικών εξαρτημάτων αντλίας ιόντων.
Όσον αφορά τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών, η εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών όπως η μέθοδος διπλής μεμβράνης, η τεχνολογία προθέρμανσης υπολειμματικού νερού και συμπλήρωσης νερού,και η τεχνολογία απόσταξης με μεμβράνη έχει βελτιώσει περαιτέρω την αποτελεσματικότητα και την οικονομία της αφαλάτωσης θαλασσινού νερούΓια παράδειγμα,η τεχνολογία προθέρμανσης υπολειμματικού νερού και συμπλήρωσης νερού, πρωτοποριακή στο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Suhar στο Ομάν, μείωσε την ειδική κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού πολλαπλών σταδίων εξάτμισης με φλαςΗ ομάδα από το MIT και το Πανεπιστήμιο του Xiamen έχουν κάνει νέα πρόοδο στην τεχνολογία απόσταξης μεμβράνης, αντίστοιχα. by adopting superhydrophobic PTFE air gap membranes and using turbulent enhancement methods with ultrasonic irradiation to improve the flux and salt resistance performance of the membrane distillation components.
Από την άποψη της ευφυούς λειτουργίας, με την εφαρμογή ψηφιακών εργαλείων και την συσσώρευση της τεχνολογικής εμπειρίας,η διαχείριση της λειτουργίας και της συντήρησης των έργων αφαλάτωσης θαλασσινού νερού έχει γίνει πιο εκλεπτυσμένη και αποτελεσματικήΓια παράδειγμα, a pilot test conducted by a research team in Zhejiang Province on the pulse injection mode of chemicals showed that a three-frequency periodic cleaning method could reduce the deposition of impurities by 42%Το σύστημα διασταυρούμενου ελέγχου που υιοθετήθηκε από μια μονάδα αφαλάτωσης θαλασσινού νερού στο Quanzhou, η οποία λειτουργεί εδώ και οκτώ χρόνια, έχει μειώσει σημαντικά το κόστος συντήρησης.

IV. Μελλοντικές προοπτικές της τεχνολογίας αφαλάτωσης
Στο μέλλον, η τεχνολογία αφαλάτωσης θαλασσινού νερού αναμένεται να σημάνει σημαντικές εξελίξεις τόσο στις μικρο-μεταφορικές συσκευές όσο και στα νέα συστήματα βιομηχανικής κυκλοφορίας για μεγάλα έργα.Οι μικρο-φορητές συσκευές που αναπτύχθηκαν με βάση τις αρχές των μικρορευμάτων μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες γλυκού νερού σε απομακρυσμένες περιοχές και σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκηςΤαυτόχρονα, η βελτίωση του νέου βιομηχανικού συστήματος κυκλοφορίας για μεγάλα έργα θα προωθήσει την εφαρμογή και την προώθηση της τεχνολογίας αφαλάτωσης θαλασσινού νερού σε μεγαλύτερη κλίμακα.

Επιπλέον, με την εντατικοποίηση της κλιματικής αλλαγής και την αυξανόμενη σοβαρότητα των προβλημάτων της έλλειψης νερού,Η τεχνολογία αφαλάτωσης θα γίνει μια σημαντική επιλογή για περισσότερες χώρες και περιοχές για την αντιμετώπιση των προβλημάτων των υδάτινων πόρων τουςΟι κυβερνήσεις, οι επιχειρήσεις και τα ερευνητικά ιδρύματα θα πρέπει να ενισχύσουν τη συνεργασία για την κοινή προώθηση της έρευνας και της εφαρμογής της τεχνολογίας αφαλάτωσης.και συμβάλλει στην αειφόρο ανάπτυξη της ανθρωπότητας.