ʻO SWRO ʻO ka hoʻomaʻemaʻe wai no ka wai hoʻomaʻemaʻe wai

ʻO ka wai ke kumu o ke ola, kahi waiwai kūlohelohe a hiki ʻole ke hoʻololi ʻia no ke kanaka, a me ke koko ola o ka hoʻomohala ʻana i ka nohona a me ka hoʻokele waiwai. ʻO ka nele o nā kumuwaiwai wai a me ka hoʻohaumia ʻana i ka wai i lilo i ka bottleneck e kaohi ana i ka holomua o ka nohona a me ka hoʻokele waiwai. Ma waho aʻe o ka hoʻokele ʻepekema a me ka hoʻokaʻawale maikaʻi ʻana i nā kumuwaiwai wai, he mea koʻikoʻi nō hoʻi ka hāʻawi ʻana i ka pāʻani piha i ka hana o ka ʻenehana kiʻekiʻe i ka hoʻohana hou ʻana i ka wai. He ʻōnaehana koʻikoʻi ka hoʻomaʻemaʻe wai kai e hoʻoponopono i ka nele o nā kumu wai. I kēia manawa, ua nui nā ʻano hana desalination o ke kai, ʻo ka hapa nui o ka distillation, ke ʻano membrane, ke ʻano electrodialysis a me ke ʻano manuahi. Ma waena o lākou, ʻo ke ʻano o ka reverse osmosis (SWRO) o ke ʻano membrane ka wikiwiki o ka hoʻomohala ʻana, ka haʻahaʻa haʻahaʻa loa, ka mālama ʻana i ka ikehu a me ka ʻenehana desalination haʻahaʻa haʻahaʻa. ʻO ka ʻōnaehana reverse osmosis kahi ʻenehana hoʻomaʻemaʻe wai maikaʻi a pili i ke kaiapuni, i hoʻohana nui ʻia i ka desalination o ke kai, ka mālama ʻana i ka wai ʻoihana, ka hoʻomaʻemaʻe wai inu a me nā māla ʻē aʻe.

ʻO ke kumu hana o ka reverse osmosis seawater desalination system ka mea nui ma luna o ka ʻenehana hoʻokaʻawale membrane. ʻO ka ʻenehana hoʻokaʻawale membrane kahi ʻano ʻenehana e hoʻokaʻawale a hoʻomaʻemaʻe i nā mea like ʻole ma ke koho ʻana i nā kiʻiʻoniʻoni polymer. I nā ʻōnaehana desalination osmosis hoʻohuli, ʻo ke kiʻiʻoniʻoni polymer he ʻano asymmetric i haku ʻia me kahi cortex paʻa a me kahi papa kākoʻo wehe. ʻO ka cortex dense ka papa kānana o ka membrane a he micrometer-level pore ka nui e pale ai i ka nui o nā mea i hoʻokuʻu ʻia, nā mea hoʻoheheʻe a me nā microorganism mai ka hele ʻana mai. ʻO ka papa kākoʻo manuahi ka papa kākoʻo o ka membrane, nona ka pore nui a hiki ke hōʻoia i ka ikaika mechanical holoʻokoʻa o ka membrane.

ʻO ka desalination wai kai hoʻohuli i ke kaʻina hana osmosis system

Ua lilo nā ʻōnaehana reverse osmosis seawater desalination (SWRO) i ʻenehana koʻikoʻi ma ke kahua o ka desalination wai kai, e hāʻawi ana i kahi hopena hoʻomau i ka pilikia nui o ka nele o ka wai honua. ʻO ke kaʻina hana reverse osmosis o ke kai e pili ana i nā ʻanuʻu koʻikoʻi e hōʻoia i ka hoʻopuka ʻia ʻana o ka wai inu kiʻekiʻe mai ka wai kai. He mea koʻikoʻi ka hoʻomaopopo ʻana i ke kahe kahe o kahi ʻōnaehana reverse osmosis i ka hoʻomaopopo ʻana i kona pono desalination a me nā pono. Aia i loko o ke kaʻina hana nā ʻanuʻu: 1. ʻO ka kānana mua: Ke hele mua ka wai kai maka ma ka kānana mua no ka wehe pono ʻana i nā mea nui, nā mea paʻa i hoʻopaʻa ʻia a me kekahi mau haumia. He mea koʻikoʻi kēia ʻanuʻu no ka hoʻomākaukau ʻana i ka wai kai no ka hana hou ʻana, e hōʻoia i ka ʻoi aku ka maikaʻi o ka hana ʻana ma hope.

2. Ka kānana ʻelua: Ke hele nei ka wai kānana mua ma ka kānana kalapona i hoʻāla ʻia no ka kānana lua. ʻO ke kumu o kēia pae, ʻo ia ka wehe ʻana i nā mea ʻino e like me nā mea ola a me ke koena chlorine, hoʻomaʻemaʻe hou i ka wai kai, a hoʻomākaukau no ka pae hou o ka lapaʻau. 3. ʻO ka kānana pololei: Hoʻopili pololei ʻia ka wai ma o kahi kānana pololei no ka wehe hou ʻana i nā ʻāpana, bacteria a me nā mea haumia ʻē aʻe. Mālama kēia ʻanuʻu i ka hoʻomaʻemaʻe ʻia ʻana o ka wai ma mua o ke komo ʻana i ka puʻuwai o ke kaʻina osmosis reverse. 4. Reverse Osmosis Membrane: A laila e kuhikuhi ʻia ka wai i kānana pololei ʻia ma o ka membrane reverse osmosis, kahi mea nui o ka ʻōnaehana. Hiki i nā membrane osmosis hoʻohuli ke hoʻokaʻawale a wehe i nā paʻakai, nā mea ola, nā metala kaumaha, a me nā mea ʻē aʻe e hana ai i ka wai maʻemaʻe. 5. Disinfection a me ka mālama ʻana: Ma hope o ka hele ʻana o ka wai i ka membrane reverse osmosis, hoʻopau ʻia e hoʻopau i nā microorganism i koe. A laila mālama ʻia ka wai i hoʻomaʻemaʻe ʻia i loko o nā pahu i mākaukau no ka hāʻawi ʻana a hoʻohana.

ʻO nā pono o nā ʻōnaehana reverse osmosis i ka desalination wai kai he nui. Loaʻa i ka ʻōnaehana nā hiʻohiʻona o ka hana kiʻekiʻe, ka palekana o ke kaiapuni, ka mālama ʻana i ka ikehu a me ka palekana. Hiki i ka ʻenehana reverse osmosis ke hoʻoneʻe ma mua o 99% o nā mea ʻino e like me ka paʻakai, nā mea organik, nā metala kaumaha, a me nā mea ʻē aʻe, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka hana ʻana o ka wai maʻemaʻe mai ke kai a me ka hoʻonā ʻana i ka pono wikiwiki no nā kumu wai hou. He mea koʻikoʻi nō hoʻi nā pōmaikaʻi kaiapuni o nā ʻōnaehana reverse osmosis. ʻAʻole like me nā ʻano hana desalination wai kai maʻamau, ʻaʻole koi nā ʻōnaehana RO i ka nui o nā kemika, ʻaʻole hana i ka wai ʻino, a pili i ke kaiapuni. Hoʻopili kēia ala hoʻomau i ka desalination me nā hoʻoikaika honua e hoʻolaha i ka mālama ʻana i ka wai a me nā hopena mālama.

Ma waho aʻe o nā pono o ke kaiapuni, ʻo nā ʻōnaehana reverse osmosis he haʻahaʻa ka mālama ʻana, maʻalahi ka hana, a kūpono i nā ʻano wai like ʻole. Hoʻolilo kēia mau waiwai i nā ʻōnaehana reverse osmosis i mea kūpono a hilinaʻi hoʻi no ka desalination, ʻoi aku hoʻi ma nā wahi me nā lako wai piha. ʻO ka hōʻuluʻulu manaʻo, ʻo ke kaʻina hana o ka ʻōnaehana reverse osmosis i ka desalination he mau ʻanuʻu kumu e hana ai i ka wai inu maʻemaʻe mai ke kai. Me ka maikaʻi, nā pono kaiapuni a me ka hoʻololi ʻana, ʻo nā ʻōnaehana reverse osmosis kahi ʻenehana koʻikoʻi no ka hoʻoponopono ʻana i ka nele o ka wai a hōʻoia i ka loaʻa mau ʻana i nā kumuwaiwai wai.

Infiltration a me reverse osmosis

ʻO ka osmosis hope ke kaʻina hana hope o ka osmosis. He mea kūlohelohe ka permeability. ʻO nā molekule wai i loko o ka wai hoʻoheheʻe ʻia e laha ʻia ma o ka membrane semi-permeable a hiki i ka ʻaoʻao o ka hopena paʻa i ka wikiwiki wikiwiki. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi, e hoʻomau ʻia ka emi ʻana o ka pae wai ma ka ʻaoʻao wai hou, e hopena i kahi ʻokoʻa hydrostatic pressure. ʻO ka ʻokoʻa o ke kaomi hydrostatic ma kēia wahi ua kapa ʻia ʻo ka osmotic pressure (ʻo ka osmotic pressure ma waena o ke kai a me ka wai hou ma kahi o 2.4MPa).

ʻO ke kaʻina hana hoʻohuli osmosis ka mea kū'ē. Ma SWRO, ʻoi aku ka nui o ke kaomi osmotic o ka wai kai ma kekahi ʻaoʻao e hoʻoneʻe i nā molekala wai i loko o ke kai i loko o ka membrane a paʻa ka paʻakai. ʻO ka manaʻo, ʻoi aku ka nui o ke kaomi o waho, ʻoi aku ka wikiwiki o ka osmosis hoʻohuli o nā molekole wai i loko o ka wai kai. ʻO ka mea koʻikoʻi o ke kaʻina hana reverse osmosis he membrane semi-permeable synthetic e hiki ai i nā molekole wai ke hele. Pono e hana ʻia ka membrane palahalaha o ka reverse osmosis membrane i kahi hoʻonohonoho ma mua o ka hiki ke hoʻohana ʻia i ka ʻenehana mālama wai. I kēia mau lā, i ka desalination o ke kai, hoʻohana nui ʻia ka polyamide coil membrane element.

Hoʻokomo ʻia ka wai e hana ana i ka diaphragm ma waena o nā ʻāpana pāpaʻi ʻelua, a ua hoʻopaʻa ʻia ka ʻāpana membrane ma nā ʻaoʻao ʻekolu o ka papa membrane, a laila hui pū ʻia me ka diaphragm inlet wai e hui pū ʻia a hōʻeha ʻia ma ka ʻōpū waena porous. ʻO ka mea hope loa, ua hoʻokomo ʻia ka pāpale i hoʻopau ʻia ma nā ʻaoʻao ʻelua a hoʻopaʻa ʻia e hana i ka mea membrane i ʻōwili ʻia. ʻO nā mea ʻenehana reverse osmosis membrane e hele mai i nā ʻano kikoʻī, me ka mea membrane i hoʻohana nui ʻia i ka desalination me ke anawaena o 200mm a me ka lōʻihi maʻamau o 1000mm.

Aia ka SWRO i kahi pāpaʻi kiʻekiʻe, kahi moku kaomi, a me kahi mea hoʻolaʻa ikehu. Ma hope o ka hoʻomaʻamaʻa mua ʻia ʻana o ka wai kai a hoʻokomo ʻia i loko o ka ipu kaomi o ka hui reverse osmosis e ka paʻi kiʻekiʻe, e hele mua ka wai kai i ka mea membrane mua a kahe i loko o ke kahawai pale inlet o ka mea membrane i ʻeha ʻia. Ma lalo o ke kaomi kiʻekiʻe, komo mau ka ʻāpana o nā molekole wai i loko o ka membrane a komo i ka ʻōpū waena o ka mea membrane coiled ma o ke kahawai kahe o ka wai e hana ana i ka wai, e hana ana i ka wai huahana. Ke hoʻomau nei ke koena o ka wai e hiki mai ana ma ke ala kahe i ka mea membrane e hiki mai ana. Hana ʻia kēia kaʻina hana. Ke hele ka wai influent i ka mea membrane e hiki mai ana, e piʻi aʻe ka manaʻo o ka wai influent. Ke kahe ʻo ia i loko o ka mea membrane hope loa, lilo ka wai ikaika i ka wai koʻikoʻi.

ʻOkoʻa mai ke ʻano wela, ʻaʻohe SWRO i ke kaʻina hana hoʻololi o ka evaporation a me ka condensation. ʻO ka hoʻohana nui ʻana o ka ikehu o SWRO ʻo ia ka ikehu kiʻekiʻe e hoʻomaʻamaʻa i ke kaʻina hana reverse osmosis, kahi e hoʻohaʻahaʻa ai ke kumu kūʻai wai o ka reverse osmosis ma mua o ke ʻano wela. Eia kekahi, i hoʻohālikelike ʻia me ke ʻano wela, ua loaʻa i kāna mau mea hana nā hiʻohiʻona modular a me ka maʻalahi o ke kaʻina hana. ʻAʻole hiki i ka hoʻokuʻu ʻana a me ka mālama ʻana i nā hale kūloko i ka hana o ke koena o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa. Eia nō naʻe, koi ʻo SWRO i ke kaʻina hana pretreatment paʻakikī a maikaʻi hoʻi, a he koi koʻikoʻi nā mea hana membrane pāʻoihana i ka SDI, pH, wela, koena chlorine a me nā hōʻailona ʻē aʻe o ka polyamide reverse osmosis membrane. Ke hiki ʻole ka pretreatment i ka maʻamau, e hoʻonui ʻia ka haumia a me ka scaling o ka ʻili membrane, a e hoʻopili ʻia ke ola lawelawe, ka hoʻohana ʻana i ka ikehu a me ka maikaʻi o ka wai huahana o ka module membrane i ka hana, pēlā e hoʻonui ai i ke kumukūʻai o ka hana wai.

ʻO ka mea hoʻolaʻa ikehu kekahi mea nui. Hoʻokumu ʻia ka hoʻomohala wikiwiki ʻana o SWRO i ka hoʻohana ʻana i ka mea hoʻolaʻa ikehu me ka hoʻonui ʻana i ka pono i ka ʻōnaehana reverse osmosis ma kahi o ka hoʻomau mau ʻana o nā mea membrane a me nā ʻāpana membrane. I kēia lā, hiki i nā ʻāpana hoʻihoʻi puʻe PX-type maikaʻi loa ke hoʻihoʻi hou aʻe ma mua o 95% o ka ikehu i loko o ka wai paʻa a kaomi i loko o ka wai kai, e hōʻemi ana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu o ke kaʻina osmosis reverse ma kahi kokoke i ka hapalua. He 300-500mg/L ka TDS o ka wai ho'i hou o ka osmosis mua, ua ho'okō i nā koi palena o ka World Health Organization no ka wai inu TDS index (500mg/L). Ua hoʻohana ʻia ʻo SWRO no ka hoʻolako ʻana i ka wai i ka nui ma nā wahi ʻaʻohe wai. I nā makahiki 1980, hoʻomaka ʻo SWRO e hoʻokūkū me ka hana wela maʻamau. Ma muli o nā pōmaikaʻi o ka hoʻopukapuka haʻahaʻa haʻahaʻa, ka pōkole hana pōkole, ka hoʻohana haʻahaʻa haʻahaʻa a me nā pono ʻē aʻe he nui, ua hoʻomohala wikiwiki ʻo SWRO a ua lilo i mea nui loa i ka mākeke desalination honua. I kēia manawa, hoʻohana nui ʻia ka SWRO mua i ka ʻoihana kaona, ʻo ia ke kumu e ulu wikiwiki nei ka hiki o ka reverse osmosis. ʻO ka noiʻi e hiki mai ana e pili ana i ke kaʻina hana reverse osmosis e kālele ana i ka hoʻomohala ʻana i ka hoʻōla hou ʻana i ka ikehu a me ka lōʻihi o ka membrane reverse osmosis hou a me nā ʻāpana membrane, e hōʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu a me nā kumukūʻai mālama, a hoʻemi i ke kumukūʻai o ka hana wai. S19qen

I ka hoʻomaʻamaʻa, ua lilo ka ʻōnaehana reverse osmosis i ʻenehana koʻikoʻi ma ke kahua o ka mālama wai. No ka laʻana, ma ke kahua o ka desalination wai kai, hiki i nā ʻōnaehana reverse osmosis ke hoʻoneʻe maikaʻi ma mua o 99% o ka paʻakai a me nā mea ʻino ʻē aʻe mai ka wai kai, e loaʻa ai ka desalination wai kai kūpono. Ma ke kahua o ka mālama wai ʻenehana, hiki i ka ʻōnaehana reverse osmosis ke hāʻawi i ka wai kaʻina hana kiʻekiʻe, hoʻomaikaʻi i ka hana hana a me ka maikaʻi o ka huahana. Ma ke kahua o ka hoʻomaʻemaʻe wai inu, hiki i ka ʻōnaehana reverse osmosis ke wehe i nā mea ʻino i loko o ka wai a hāʻawi i ka wai inu palekana a olakino. I ka pōkole, ʻo ka ʻōnaehana reverse osmosis kahi ʻenehana hoʻōla wai kūpono a pili i ke kaiapuni me kahi ākea o nā manaʻo noi. Me ka hoʻomau mau ʻana o ka ʻepekema a me ka ʻenehana, e hoʻomau ka ʻōnaehana reverse osmosis i ka hoʻomaikaʻi a me ka hoʻomaikaʻi ʻana, e hāʻawi i ka wai inu maikaʻi a me ka wai ʻoihana no nā kānaka.