Công nghệ khử muối nước biển: Ứng dụng và tiến bộ

Biết lọc nước biển, như một giải pháp quan trọng cho vấn đề thiếu nước toàn cầuđã thu hút nhiều tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp đầu tư các nguồn lực đáng kể vào nghiên cứu và phát triểnVới sự tiến bộ liên tục của công nghệ và giảm dần chi phí, công nghệ khử muối nước biển đang dần chuyển từ phòng thí nghiệm sang ứng dụng công nghiệp quy mô lớn.Bài viết này sẽ khám phá tình trạng hiện tại của ứng dụng công nghệ trong khử muối nước biển, các phương pháp phổ biến và xu hướng phát triển của chúng.

I. Tổng quan về công nghệ khử muối
Khử muối nước biển là một công nghệ loại bỏ muối từ nước biển thông qua một loạt các quy trình, do đó có được nước ngọt.hoặc khí hậu, và có thể tăng tổng lượng nước ngọt, cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ để giải quyết vấn đề khan hiếm nước.hơn một trăm tổ chức nghiên cứu ở hơn mười quốc gia được dành riêng cho nghiên cứu về khử muối nước biển, và đã phát triển nhiều loại cơ sở khử muối nước biển với cấu trúc và công suất khác nhau.cung cấp nước ngọt ổn định cho cư dân địa phương và sản xuất công nghiệp.

II. Công nghệ khử muối chính thức
Hiện nay, các công nghệ khử muối phổ biến trên thị trường chủ yếu bao gồm hai loại: phương pháp chưng cất và phương pháp màng.
Chưng cất là một phương pháp liên quan đến việc làm nóng nước biển để làm cho nó bay hơi, sau đó ngưng tụ và thu gom hơi nước để có được nước ngọt.chủ yếu bao gồm chưng cất nhanh nhiều giai đoạn (MSF), công nghệ hiệu ứng đa nhiệt độ thấp (LT-MED) và chưng cất hơi áp suất (MVC).Các công nghệ chưng cất flash nhiều giai đoạn và hiệu ứng đa nhiệt độ thấp chủ yếu sử dụng hơi nước làm nguồn nhiệt và thường được kết hợp với các nhà máy điệnCông nghệ chưng cất hơi nước áp suất sử dụng công nghệ bốc hơi bơm nhiệt và chỉ sử dụng năng lượng điện.làm cho nó phù hợp với các vùng đảo không có nguồn nhiệt.
Công nghệ khử muối nước biển dựa trên màng chủ yếu được đại diện bởi công nghệ thẩm thấu ngược (RO).cho phép nước đi qua dưới áp suất trong khi giữ muối và tạp chấtVới sự cải thiện liên tục của vật liệu màng và giảm chi phí sản xuất, công nghệ thẩm thấu ngược đã trở thành một trong những phương pháp chính cho khử muối nước biển.Các thiết bị thẩm thấu ngược hiện đại thường sử dụng các yếu tố màng vòng xoắn ốc được làm bằng vật liệu tổng hợp polyme, có khả năng sản xuất nước cao, tiêu thụ năng lượng thấp và dễ bảo trì.

III. Đổi mới và phát triển công nghệ trong khử muối nước biển
Trong những năm gần đây, công nghệ khử muối nước biển đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong các lĩnh vực như đổi mới vật liệu, tối ưu hóa quy trình và hoạt động thông minh.
Về mặt đổi mới vật liệu, sự phát triển của các phương pháp hấp thụ composite mới và các thành phần bơm ion chọn lọc đã cung cấp nhiều lựa chọn hơn cho việc khử muối nước biển.Israel đã đạt được những bước đột phá đáng kể trong phương pháp hấp thụ hợp chất mới, với một ma trận cacbon hoạt hóa oxit sắt đặc biệt có cấu trúc fractal có khả năng hình thành sự hấp thụ các ion clorua hiệu quả cao trong điều kiện nhiệt độ bình thường.Dự án nước ngọt của EU đã tăng hiệu quả khử muối của nước biển lên 45% thông qua sự phát triển các thành phần bơm ion chọn lọc.
Về tối ưu hóa quy trình, việc áp dụng các công nghệ sáng tạo như phương pháp màng kép, công nghệ làm nóng trước nước còn lại và bổ sung nước,và công nghệ chưng cất màng đã tăng thêm hiệu quả và kinh tế của khử muối nước biểnVí dụ,công nghệ làm nóng trước nước dư thừa và bổ sung nước do Nhà máy Điện Suhar ở Oman tiên phong đã làm giảm mức tiêu thụ điện cụ thể của thiết bị bay hơi nhiều giai đoạnNhóm nghiên cứu từ MIT và Đại học Xiamen đã đạt được những tiến bộ mới trong công nghệ chưng cất màng, tương ứng. 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.
Về hoạt động thông minh, với việc áp dụng các công cụ kỹ thuật số và tích lũy kinh nghiệm kỹ thuật,Quản lý hoạt động và bảo trì các dự án khử muối nước biển đã trở nên tinh tế và hiệu quả hơnVí dụ, 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%Hệ thống kiểm tra chéo được áp dụng bởi một nhà máy khử muối nước biển ở Quanzhou đã hoạt động trong tám năm đã giảm đáng kể chi phí bảo trì.

IV. Khả năng tương lai của công nghệ khử muối
Trong tương lai, công nghệ khử muối nước biển dự kiến sẽ tạo ra những bước đột phá trong cả các thiết bị vi tính di động và các hệ thống lưu thông công nghiệp mới cho các dự án quy mô lớn.Các thiết bị di động nhỏ được phát triển dựa trên các nguyên tắc microfluidic có thể đáp ứng nhu cầu nước ngọt ở các khu vực xa xôi và các tình huống khẩn cấpĐồng thời, việc cải thiện hệ thống lưu thông công nghiệp mới cho các dự án quy mô lớn sẽ thúc đẩy việc áp dụng và thúc đẩy công nghệ khử muối nước biển trên quy mô lớn hơn.

Hơn nữa, với sự gia tăng của biến đổi khí hậu và sự nghiêm trọng ngày càng tăng của vấn đề thiếu nước,công nghệ khử muối sẽ trở thành một lựa chọn quan trọng cho nhiều quốc gia và khu vực để giải quyết các vấn đề tài nguyên nướcChính phủ, doanh nghiệp và các tổ chức nghiên cứu nên tăng cường hợp tác để cùng nhau thúc đẩy nghiên cứu và áp dụng công nghệ khử muối.và đóng góp cho sự phát triển bền vững của nhân loại.