Тос цэвэрлэх үйлдвэр өдөрт хэдэн сая галлон цэвэр усг хэрхэн бүрдүүлж байна вэ?

Далай усны давсагүйжүүлэх төв нь ус дутагдаж буй бүснүүдэд хамгийн чухал үндэсний бүтэцнүүдийн нэг юм, түүн дээр далай усны их хэмжээний нөөсийг үл хүртэмүүр шинэ ус болгож бүтээдэг. Одоогийн том хүчин зүчтэй далай усны давсагүйжүүлэх төвнүүд минутын дотор мянган галлон хувьсгүй ус бүтээдэг, бүх төрлийн давс, холимог, бохирдлыг арилгаж, өдөрт сая галлон шинэ ус бүтээдэг. Инженерийн гайхалтай ажиллалт нь гадаад усны нөөс хүртэмүүр бүснүүд, үйлдвэрлэлд зориулан ашиглагдаж буй бүснүүд, тариалан хийдэг бүснүүдийн хувьд онцгой чухал болжээ.

Десалинационы заводын ажиллах зарчмыг ойлгох нь хүн төрөлхтний хамгийн шүүмүүр асуудлын нэгийг шийдвэрлэхдээ хүчирхүй технологи болон олон үе шатын процессын нарийн хамтын ажиллахыг илтгэндүрсэн. Десалинационы завод нь механик шүүлт, химийн бүрдүүлэлт, мембраны салгах систем, чанарын хангамжийн системсийг гулзаймүүр үйлдвэрлэлийн урсгалд нэгтгэндүрсэн. Түүн дотроо зуун сая хүний оршин суугчдын хотын хүрээс үүрд, юмс үүрд уламжлан цэвэр ус шаардаж буй үйлдвэрлэлийн обьектын хүрээс үүрд, десалинационы заводын загварын үндсэн зарчмын тогтмур байдлыг хадгалж, далайн ус авах, давс ба бохирдуулагч бүрдүүлэлтүүдийг ариутгах, цэвэр уусгагч ус нь найдвартай, үр дүнтэй хүртээмүүр болж өгөх.

Десалинационы заводын ус авах ба урьдчилан бүрдүүлэлтүүдийн ажиллах зарчмын тайлбар

Далайн ус авах ба анхны шүүлт

Далай уснаас эсвэл салин акуиферс-аас ус татах үйлдвэрлэлийн төлөвлөгөөт системүүдийн тусламжтайгаар десалинизацийн үйлдвэрлэл эхэлдэг. Десалинизацийн үйлдвэрлэлийн ус татах системийн төлөвлөгөө нь хог, далайн амьтад, том хэсгүүдийн цэвэрлэх системд орж ирэхийг саатуура. Одоогийн үед десалинизацийн үйлдвэрлэлийн ихэнх үйл ажиллагаанууд нь орчинд хохирол үүсгэхгүйн тулд бүрхүүлдүүр (сабмерджид) юм уу хөндийн ус татах системүүдийг ашигладаг, мөн цэвэр усны хамгийн сайн нөөцүүд рүү хандахын тулд түүний байршлыг тодорхойлдог. Ус татах сүүлдүүр болон тунадасгах бассейнууд нь десалинизацийн үйлдвэрлэлийн илүү мөртөлдүүр төхөөрөмжүүд рүү далай ус хүрэх үед хорхой, дүрс, органик бодисуудыг зайлуулахын тулд анхны хамгаалалтын шугамыг бүрдүүлдэг.

Олон стадиатын урьдчилан цэвэрлэх

Далайн ус десалинацийн заводд орж ирснээс хойш, түүн дээрх суулгагдаж буй бүтээдсийг болон органик нөгөөсүүдийг зайлуулахын тулд зүүдлүүрүүдийн шүүлтүүрүүдийн дараалалд дамжин өнгөрөнө. Типичный десалинацийн заводд груб цавчлагч шүүлтүүрүүд, олон төрлийн шүүлтүүрүүд, идэвхт нүүрс шүүлтүүрүүд дараалан ашиглагддаг, мөн тус бүрд бөөмсийн хэмжээ бүүр багасадаг, үүнээс доод талын процессыг хамгаалах үүрэг гүйцэтгэнэ. Энэ үед шүүлтүүрүүдийн үйл ажиллагаа десалинацийн заводын үргэлжлэх хугацаа болон үр ашигт шууд нөлөөлдөг, учир нь тундруулга болон органик нөгөөсүүд мембраныг боолгож, нийт гаралтын чадалыг бүүр багасгадаг. Сүүлийн үед десалинацийн заводын дөрвөлжин загваруудад шүүлтүүрүүдийн үйл ажиллагааг тогтмол хадгалах, шүүлтүүрүүдийн үед усны алдагдалыг хамгийн бага байлгахын тулд автомат харуулах системүүд болон сенсорын хяналт системүүд оруулж бүтээдэг.

Десалинацийн заводын технологийн урвуу осмос болон мембраны тусгаарлалт

Төв мембраны шүүлтүүрүүдийн процесс

Орчин үеийн дэсалинизацийн төвхөн усны цэвэрлэх заводын зүрх нь урвуу осмосын мембран технологи юм. Энэ технологи нь далайн усны молекулүүдийг хагас нэвтрүүлэх мембраныг даралтанд оруулж, уусмалын давс ба минералыг хориглодог. Дэсалинизацийн завод нь их түүнд урвуу осмосын мембраныг 800–1000 фунт/квадрат инч даралтанд ажиллуладог, үүнд их хэмжээний энергия шаардлагатай бөөн хүчтэй насосын систем шаардлагатай. Дэсалинизацийн заводын нэг мембран нь уусмалын бүх хүнд бөөмсийн 95–99 хувийг хориглодог, үүн дотор цэвэр ус (пермеат) ба төвхөн усны концентрат (брин) үүсдэг. Энэ үеийн үр дүн шууд дэсалинизацийн заводын нийт үйлдвэрлэлийн чадал ба ажиллах зардлыг тодорхойлдог, ийнхүү мембраны сонголт ба хүртэмж нь урт хугацааны үр ашигт бүхлээр хамаардог.

Олон үеийн мембраны бүрдүүлэлт

Том үйлдвэрлэлийн далай усны давсгүйжүүлэх төвүүд нь ганц удаа дамжуулж бүтээх системүүдийн оронд олон шатын мембраны цуваа ашигладаг, харин анхны шатын нүүрсний ус нь ихэвчлэн хоёрдугаар шатын мембраныг дамжуулж, усны салхилт ба гаралтын хувьд хамгийн их үр дүн хүртэл нэмэгдүүлдэг. Хоёр шатын далай усны давсгүйжүүлэх төвүүдийн бүтэц нь 50–60 хувь усны салхилт хүртэл хүрдэг, үүнээс үүдэн 100 галлон далай усны бүтээлд 50–60 галлон ундаа ус гардаг. Энэ зүүд-зүүд үүрдүүлэх арга барил нь давсгүйжүүлэх төвүүдийн давс таслах үйлдлийг хамгийн сайн ажиллуулж, хүчтүүлсэн усны хаягдлын удирдлагыг хангаж, экологийн хувьд мөчирдүүр бүснүүдэд онцгой ач холбогдолтой үйлдлийн асуудлыг шийддэг. Далай усны давсгүйжүүлэх төвүүдийн үйлдлийн ахмад ажилтнууд мембраны даралтын ялгаа-ялгааг тасралтгүй хяналд тавидаг, ажиллах чадварын муудалт хүртэл хяналд тавидаг, цэвэрлэх циклүүдийн хугацааг тодорхойлж, хамгийн үр ашигт бүтээмүүрлүүдийн үйлдлийг хангаж байдаг.

Далай усны давсгүйжүүлэх төвүүдийн үйлдлийн дараах бүтээмүүрлүүд ба чанарын хяналд тавих шаардлага

Далай усны давсгүйжүүлэх төвүүдийн дараах бүтээмүүрлүүд ба pH-н тохируулалт

Урвуу осмосын цэвэр ус хүчлийн шинжтэй бөгөөд полезен минералс дутагтун, тийнхүү ихэнх далай усыг цэвэрлэх станцудын системүүд нь сүүлийн түүнүүдийн хүртэл минералс нэмэх үе шатыг орлуулдун. Далай усыг цэвэрлэх станц нь их түүнд лаймстон ёсой буюу кальцитын шүүлтүүдийг оруулдун, pH-ийн түвшнийг даргаасаар кальцийн болон магнийн ионыг нэмдүн, усны амтыг сайжруулдун, түүнүүдийн хүртэл хоолойд коррози үүсэхийг саархадун. Энэ чухал үе шат нь далай усыг цэвэрлэх станцд нь ус регуляторын бүх агентлагуудын тогтоосон уудам усны стандартын шаардлажуудыг хангах ёстой буюу түүнээс дээш байх ёстойг хангадун. Орчин үеийн далай усыг цэвэрлэх станцудын автомат химийн хяналтын системүүд нь минералс нэмэх хэмжээг бодит цагт зохистуулдун, өдөрт сая тонн ус үйлдвэрлэх үед тогтмол чанарыг хангадун.

Сүүлийн цэвэрлэх ба микробиологийн аюулгүй байх

Десалинационы заводын нүүрсний хүчил, ультравиолет гэрлээр дезинфекцлах үед цагаан шүүлт хийн бүх үлдэгдэл патоген болон биологийн бохирдуулагчдыг ариутгахын тулд бүтээгдсэн усыг сүүлийн шүүлт хийн дараа гаргана. Коммерциал десалинационы завод нь хүртэлх сүлжээ дөрвөлжин дезинфекцлах бодисын үлдэгдэл түвшнийг хадгалж, микробийн дахин үржихийг саархуулж, усын аюулгүй байдлыг үйлдвэрлэлд хүртэлх хүртээмүйн усны кран хүртэл хадгалж буй. Десалинационы заводын технологийн процессын олон цэгт усны чанарыг тогтмол шинжилж, бүх параметрүүд—солонгосын түвшин, хатуулагч, pH, бактерийн тоо, химийн үлдэгдлүүд—улсын ус уух стандартад нийцмүйн баталгаажуулна. Энэ хатуу чанарын баталгаажуулалтын хүрээ десалинационы заводыг зөвхөн давс ариутгах машинд бүүрхүүлж, баталгаажуулсан нийтийн аюулгүй байдлын хамгаалалт болгож буй.

Десалинационы заводын дизайнд энергийн үр дүнтэй бөөрнөл ба түүнд холбогдох түүхийн үүрэг

Энергийн хэрэглээ ба сүүлд нь сарнисан энергийн интеграци

Урвуу осмосын давхаргын ус цэвэрлэх арга нь хүчтүүлж буй энергийн их хэрэгцээтэй үйлдвэрлэл юм. Их масштабын ус цэвэрлэх үйлдвэрүүд нь үйлдвэрлэсэн 1000 галлон шинэ усанд 3–5 киловатт цаг энергийн зардал үүсгэнэ. Одоогийн ус цэвэрлэх үйлдвэрүүдийн бүтээлчид солар, салхины эсвэл хосолсон сүүлийн үеийн сэргээх энергийн системүүдийг түүнд интеграцлахыг илүү их хүсжүүн, үйлдвэрлэлийн зардлыг багасгаж, орчинд үзүүлж буй нөлөөллийг хөнгөлжүүн. Сүүлийн үеийн сэргээх энергийн тусламжтай ус цэвэрлэх үйлдвэр нь усны болон энергийн аюулгүй байдлыг нэг зэрэг хангаж, түүн дотроо холын гадаад талд орших галт таван, арал улсүүдийн хувьд тун привлектив шийдэл юм. Дэвшилт ус цэвэрлэх үйлдвэрүүдийн доторх энергийн саналаа хүлээн авах төхөөрөмжүүд нь хаягдаж буй талхай усны гаралт дээрх энергийг бүүрдүүлж, нийт энергийн хэрэгцээг багасгаж, шинэ ус үйлдвэрлэхийг илүү хэмжээтүүлж, илүү хүртэмүүлж дел.

Талхай усны удирдлага ба орчинд хариуцлагатай хандлага

Бүх давс бусах үйлдвэр нь давс буурай бүтээгдэхүүн болгон төвлөрсөн шохойн чулуу үйлдвэрлэдэг бөгөөд хаягдал, байгаль орчны менежментийн асуудал нь үйл ажиллагааны болон зохицуулалтын асуудлаар үргэлжлэн тулгамдсан асуудал юм. Хариуцлагатай цэвэршүүлэх үйлдвэр нь далайн усны усны эргэлтийг арилгахаас өмнө далайн усны устай хольж, нутгийн давс нэмэгдэх байдлыг багасгах, далайн экосистемийг хамгаалах солонгос диффузийн системийг багтаадаг. Зарим дэвшилтэт цэвэрлэх байгууламж нь цөмдөгснээс үнэт эрдэс бодисыг эргүүлэн авдаг эсвэл үйлдвэрлэлийн хэрэглэгчдэд төвлөрсөн давсыг борлуулдаг. Сэргээх байгууламжийн байршлын төлөвлөгөө, хяналтын хөтөлбөр нь: цэвэр ус бүтээх төв үйл ажиллагааг эрэг орчны орчны зохицуулалтын болон нийгэмлэгийн хүлээлтэд нийцүүлэн нэгтгэж байна.

Түүн дээр тавигдаж буй асуулт

Тос цэвэрлэх үйлдвэр өдөрт хэр их цэвэр ус үйлдвэрлэж болох вэ?

Том үйлдвэрлэлийн далай усны давсгүйжүүлэх төв нь ихэвчлэн объектын хэмжээ, мембраны бүтэц, ажиллах цагаас хамааран өдөрт 10–100 сая галлон шинэ ус үйлдвэрлэнд. Дэлхийн хамгийн том далай усны давсгүйжүүлэх төвүүдийн зарим нь өдөрт 500 сая галлон ус үйлдвэрлэнд, ус дутагдаж буй бүснүүдийн сая орчинхой хүмүүсд үйлчилд. Далай усны давсгүйжүүлэх төвийн тодорхой гаралт нь далай усны чанар, агаарын температур, энергийн хүртэмж, мембраны ажиллах чадварыг ба салхитуулалтын хувьгийг нөлөөлдөөр засварын графикт хамаард.

Орчин үеийн далай усны давсгүйжүүлэх төвийн түүнд бүтээмжийн хувь ямар байдаг вэ?

Ихэнхийн цөсний ус цэвэрлэх төвүүдийн ажиллах үед шинэ усны гарц 40–65 хувь бүтдэг, үүн нь орж ирж буй далайн усны 40–65 хувь нь уух ус болой. Энерги хадгалан ашиглан цөсний ус цэвэрлэх төвүүдийн дөрвөлжин үе шатын үйлдвэрлэлийн схемууд 60 хувьн гарцаас дээш хүртэл хүрч, шинэ усны үйлдвэрлэлийг хамгийн их хэмжээнд хүргэж, цөсний усны хаягдлыг зохицуулж. Гарц хувь нь цөсний ус цэвэрлэх төвүүдийн загвар, мембран технологи, ажиллах даралт зэрэг хүчин зүйлс дээр суурилж, өндөр гарц хувь нь илүү их энергийн зардал, цөсний усны хаягдлын зохицуулалтад илүү нарийн инфраструктурыг шаардаж.

Цөсний ус цэвэрлэх төв уух усны стандартын шаардлалыг хангах ус үйлдвэрлэхдээ яаж баталгаажуулдаг?

Дэсалинационы завод нь нүүрсүүдийн чанарыг хатуу хяналтад держихийн тулд олон шатын цэвэрлэх үйлдэл, тасралтгүй хяналтын сенсорууд, ажлын усны шингэн хэсгийн чанарыг лабораторийн туршилт хийж шалгахыг хамтран гүйцэтгэндэ. Дэсалинационы ихэнх заводууд нь усны химийн бүрдэлд минералын нэмэлт нөхөлт, УВ-дезинфекц, үлдэгдэл хлорын нэмэлтийг хийдэ, ийнхүү бүх усны чанар нормативт ундаа усны стандартын шаардлажуудыг хангахыг бүрэн хангарга. Хөгжилдүүр дэсалинационы заводууд нь усны давсны агууламж, бактерийн тоолол, pH ба химийн параметрүүдийг бодит цагт хянах чанарын дашбордуудыг суулгаж, ус тархалт сүлжээнд орохын өмнө бүх галлонын аюулгүй байхыг хангарга.