The proces odsoľovania brakickej vody je kritická technológia na premenu mierne slanej vody na sladkú, použiteľnú vodu. Tento proces je nevyhnutný v regiónoch s obmedzeným prístupom k zdrojom sladkej vody, ale s dostatkom podzemnej alebo povrchovej vody s príliš vysokou úrovňou slanosti na priamu spotrebu alebo poľnohospodárske využitie.
Jadrom tohto procesu je reverzná osmóza (RO) , tlakovo poháňaná membránová separačná technika. Na rozdiel od morskej vody, ktorá vyžaduje obrovský tlak na odsoľovanie, brakická voda (zvyčajne s celkovým obsahom rozpustených pevných látok alebo TDS medzi 1 000 a 10 000 mg/l) potrebuje menej energie na pretlačenie vody cez Brakické vodné membrány .
Odsoľovanie brakickej vody nie je jediným krokom, ale starostlivo navrhnutým, viacstupňovým procesom na zabezpečenie účinnosti a dlhej životnosti komponentov systému, najmä membrán.
Toto je pravdepodobne najdôležitejšia fáza. Cieľom predbežnej úpravy je chrániť jemné Brakické vodné membrány pred znečistením, tvorbou vodného kameňa a chemickou degradáciou. Bežné kroky predúpravy zahŕňajú:
Preosievanie a filtrácia: Odstraňovanie veľkých častíc, piesku a iných nerozpustených látok, ktoré by mohli poškodiť čerpadlá a upchať systém.
Dávkovanie chemikálií: Pridanie chemikálií, ako sú koagulanty a flokulanty, na zhlukovanie jemných častíc, čo uľahčuje ich odfiltrovanie. Anti-scalants sú tiež dávkované, aby sa zabránilo tvorbe minerálneho kameňa (ako uhličitan vápenatý) na povrchu membrány.
úprava pH: pH napájacej vody je upravené tak, aby sa optimalizoval výkon membrán a zabránilo sa usadzovaniu vodného kameňa.
Kartušová filtrácia: Finálny filter s jemnými okami zachytí všetky zostávajúce častice predtým, ako voda vstúpi do vysokotlakových čerpadiel.
Po predúprave je voda natlakovaná vysokotlakovým čerpadlom. Tento tlak je hybnou silou celého procesu RO. Musí to stačiť na prekonanie prirodzeného osmotického tlaku brakickej vody, čím sa molekuly čistej vody pretlačia cez polopriepustnú membránu. Typický prevádzkový tlak pre systémy RO s brakickou vodou sa pohybuje od 150 do 400 psi (10 až 28 bar), čo je výrazne menej ako 800 až 1 200 psi vyžadovaných na odsoľovanie morskej vody.
Tlaková voda sa privádza do tlakových nádob obsahujúcich Brakické vodné membrány . Tieto membrány sú tenké, špirálovo vinuté polyamidové dosky s mikroskopickými pórmi. Sú navrhnuté tak, aby umožnili molekulám vody prejsť a zároveň účinne odpudzovali rozpustené soli, minerály, baktérie a vírusy. Voda, ktorá prejde membránou, sa nazýva permeát alebo sladká voda, zatiaľ čo koncentrovaná soľanka, ktorá po nej zostane, je známa ako odmietnuť alebo sa sústrediť.
Miera odmietnutia kvality Brakická vodná membrána je typicky veľmi vysoká, často 98 % alebo viac, čo znamená, že vo vode produktu zostáva len veľmi malá časť soli. Účinnosť tejto fázy priamo závisí od kvality membrány a účinnosti predbežnej úpravy.
Vyčistený permeát z procesu RO je teraz pripravený na použitie, ale môže vyžadovať určité konečné úpravy. To môže zahŕňať:
stabilizácia pH: Opätovné nastavenie pH permeátu na neutrálnu úroveň pre bezpečnú konzumáciu.
Dezinfekcia: Pridanie chlóru alebo použitie ultrafialového (UV) svetla na zabitie všetkých zostávajúcich mikroorganizmov a zaistenie bezpečnosti vody na pitie.
Remineralizácia: V niektorých prípadoch sa minerály ako vápnik a horčík pridávajú späť na zlepšenie chuti vody.
Výber pravého Brakické vodné membrány je prvoradá. Tieto membrány sú optimalizované pre špecifické problémy brakickej vody: musia mať vysokú mieru nepriepustnosti soli pri zachovaní vysokého toku (rýchlosti prietoku vody cez membránu). Ich robustná konštrukcia ich robí odolnými voči chemickému napadnutiu a fyzickému znečisteniu, ale správna predbežná úprava je kľúčom k maximalizácii ich životnosti, ktorá môže byť niekoľko rokov.
Stručne povedané, proces odsoľovania brakickej vody je sofistikované riešenie, ktoré využíva pokročilú membránovú technológiu na premenu okrajového vodného zdroja na cenný zdroj. Je dôkazom toho, ako môže inžinierstvo riešiť globálny nedostatok vody a poskytovať spoľahlivé a udržateľné dodávky pre komunity a priemyselné odvetvia.