Kaip veikia ir veikia gėlinimo įrenginiai
Vienas iš efektyviausių jūros vandens gėlinimo būdų yra atvirkštinis osmosas. Nuo aštuntojo dešimtmečio atvirkštinis osmosas buvo naudojamas vandeniui valyti įvairiems tikslams, įskaitant gėlo vandens gamybą iš sūraus jūros vandens.
Ši technologija apima specialų slėginio jūros vandens filtravimą (ultrafiltravimą) per pusiau pralaidžias (atvirkštinio osmoso) membranas. Šios membranos per savo mikroporas slėgiu perneša jūros vandens molekules, tačiau išlaiko druskų jonus ir kitas priemaišas. Slėgis tokiuose jūros vandens gėlinimo įrenginiuose svyruoja nuo 25 iki 50 atm.
Šiandien pramonėje atvirkštinio osmoso membranos, skirtos gėlinimo gamykloms, gaminamos iš celiuliozės acetato arba poliamido ritinėlių ir pluoštų pavidalu. Be membranų, atvirkštinio osmoso gėlinimo įrenginių projektuose yra: aukšto slėgio siurbliai, smulkaus vandens filtrai, cheminio apdorojimo sistemos, cheminiai plovikliai ir filtrų modulių blokai.
Gėlinimo vamzdeliai pagaminti iš porėtos medžiagos, viduje išklotos celiuliozės acetato plėvele. Ši plėvelė taip pat veikia kaip atvirkštinio osmoso membrana. Keli iš šių vamzdžių lygiagrečiai įrengiami gėlinimo gamykloje.
Vamzdžiais (iki 100 barų slėgiu) nepertraukiamu srautu pumpuojamas jūros vanduo. Prie išėjimo gaunami du srautai - demineralizuotas vanduo (vadinamasis permeatas) ir koncentratas su druskomis, kurie dažniausiai patenka kaip gamybos atliekos.
Įrenginyje tam tikrą laiką gaunamo gėlo vandens tūris yra proporcingas siurblio sukuriamam slėgiui. Diafragmų charakteristikos nustato didžiausią leistiną darbinį slėgį.
Jei slėgis pasirodys per didelis, membrana tiesiog užsikimš nešvarumais arba leis daugybei ištirpusių druskų praeiti; kraštutiniais atvejais membrana gali plyšti. Jei slėgis žemas, gėlinimo procesas sulėtės.
Jūros vandens gėlinimo kokybė ir membranos veikimo greitis yra susiję su įvairiais veiksniais. Visų pirma, su bendru druskos kiekiu įeinančiame vandenyje, jo druskos sudėtimi, vandens temperatūra ir darbiniu slėgiu.
Pavyzdžiui, jei gėlinate paprastą sūrų vandenį iš šulinio, kurio slėgis yra 50 barų, tada iš 1 kvadratinio metro atvirkštinio osmoso membranos bus gauta apie 0,7 tonos gėlo vandens per dieną. Todėl galingesni gėlinimo įrenginiai (dešimčių ir šimtų kubinių metrų vandens per dieną) naudoja kelis vamzdžius.
Atvirkštinio osmoso gėlinimo įrenginiai turi nemažai privalumų.Elektros sąnaudos yra santykinai mažos, įrenginiai yra kompaktiški ir lengvai montuojami bei eksploatuojami, galiausiai įrenginio veikimas yra lengvai automatizuojamas. Gėlinimo įrenginio valdymas gali būti visiškai automatinis arba pusiau automatinis.
Įrenginio veikimo metu svarbu sumažinti druskos nuosėdų susidarymą vamzdžiuose; Tam naudojami sedimentacijos inhibitoriai. Nuosėdoms nuo membranų pašalinti naudojamas jau minėtas cheminio plovimo įrenginys. Koncentrato ir permeato suvartojimas vandens valymo metu kontroliuojamas srauto matuokliais. Išleidžiamo vandens druskingumas ir pH lygis vertinamas naudojant pratekėjimo druskingumo matuoklius ir pH matuokliai.