Quando si progetta qualcosa, che si tratti di una macchina, un programma o un processo, ci sono sempre alcuni fattori chiave da considerare che possono determinare la validità del progetto. Negli ultimi dieci anni, i metodi di trattamento delle acque e delle acque reflue si sono concentrati sullo sviluppo di soluzioni per l'epidemia della scarsità d'acqua, con un'enfasi aggiuntiva sulla sostenibilità. Progettazione dell'impianto RO di acqua di mare richiede un'attenta analisi con diversi criteri da considerare nella progettazione di questi sistemi.

Nella progettazione di impianti RO per acqua di mare, uno dei criteri da considerare è il processo di immissione dell'acqua di mare e il processo di scarico del flusso concentrato di acqua salata nell'oceano.

Un altro criterio importante da considerare nella progettazione di impianti RO per acqua di mare si sta progettando il processo di pretrattamento basato sulla qualità dell'acqua del luogo specifico. Di seguito, discuteremo brevemente perché questi processi sopra menzionati sono così importanti e alcuni modi per gestirli.

Presa

La più grande preoccupazione per le prese è il potenziale per il conflitto e il trascinamento di organismi marini. Cosa significa esattamente? Bene, le definizioni generali per ciascuna sono:

incidere: avere un impatto fisico (attivo); scontrarsi, schiantarsi (sopra)

Entrain (in ingegneria): intrappolare una sostanza per un'altra

In questo contesto, l'impingement si riferisce a organismi più grandi che restano bloccati sullo schermo a maglie attorno all'ingresso.

L'intrappolamento si riferisce invece agli organismi più piccoli che possono passare attraverso la rete. Insieme si riferiscono semplicemente alla rimozione collettiva di organismi marini da parte del sistema di assunzione.

Al momento, non esiste alcuna prova numerica conclusiva che l'impingement e il trascinamento causino cambiamenti significativi nell'ecosistema circostante, poiché è difficile da valutare.

Tuttavia, questi problemi di impingment e trascinamento dei sistemi convenzionali di retinatura di aspirazione delle maglie possono causare significativi aumenti dei costi operativi.

Questi costi operativi sono associati alla pulizia dello schermo, all'aumento del consumo di energia da parte delle pompe di aspirazione e ai relativi costi chimici dovuti a variazioni della qualità dell'acqua.

Ci sono alcune opzioni per affrontare l'impingement e il trascinamento:

• Luogo e design dell'assunzione

Le prese possono essere collocate in aree in cui vi è una minore produttività biologica o concentrazioni inferiori di vita marina. Le prese possono anche essere progettate con tassi di recupero più elevati, il che significa che sarebbe necessario attirare meno acqua dall'oceano.

Le prese speciali a bassa velocità consentono agli organismi marini di sfuggire alla corrente indotta dalle pompe di aspirazione, oltre a ridurre l'assunzione di sedimenti / limo dal fondo oceanico. Questo processo aiuta a evitare intrappolamento e impingment.

• Tipo di aspirazione

Esistono diversi tipi di prese nella progettazione di impianti RO per acqua di mare e questi possono essere divisi in due gruppi principali: superficie e sottosuolo.

I sistemi di aspirazione più comuni sono le prese di superficie che includono prese di acque profonde, prese di terra e prese di mare aperto. Questi sono aperti direttamente sull'oceano e, pertanto, usano una combinazione di posizione, barriera e deterrenti per ridurre gli incidenti di impingement e trascinamento.

Le prese del sottosuolo si trovano sotto il fondo del mare, quindi non causano alcun impatto o trascinamento e hanno l'ulteriore vantaggio della filtrazione naturale attraverso la sabbia. Tali sistemi includono quattro tipi di prese d'aria e due tipi di gallerie.

Puoi trovare le descrizioni di queste prese nella sezione 2.2.1 di questo documento.

• Barriere e deterrenti

A volte è semplice come mettere su un muro o una barriera che i pesci eviteranno di tenerli lontani dall'assunzione. Le barriere sono cose come reti o schermi mobili o passivi che impediscono fisicamente agli organismi di avvicinarsi troppo all'assunzione. I deterrenti, d'altra parte, scoraggiano gli organismi marini ad avvicinarsi facendo appello alla loro risposta all'evitamento con cose come bolle d'aria, luci stroboscopiche, generatori di suoni e limiti di velocità.

Puoi leggere le differenze di queste misure preventive qui.

Scarica / Outfall

Lo scarico del concentrato di salamoia è lo scopo del sistema di deflusso e parte integrante della progettazione del RO di acqua di mare. Come per l'assunzione, la principale preoccupazione per lo scarico delle perdite è il potenziale danno agli organismi marini dovuto all'elevata salinità dello scarico della salamoia. L'acqua salata concentrata è più densa della normale acqua dell'oceano, quindi, allo scarico, la salamoia affonda sul fondo del mare. Ciò può aumentare la salinità marina localizzata e avere effetti negativi sugli organismi sensibili ai cambiamenti nella composizione dell'acqua circostante.

Alcune opzioni per migliorare i sistemi di sfogo includono:

• diffusori

Invece di pompare tutto il concentrato di salamoia da un singolo tubo, i diffusori possono essere disposti in serie lungo un tubo per incoraggiare la miscelazione e impedire che la salamoia si depositi sul fondo del mare. Esistono anche diffusori specializzati a bassa velocità che consentono una maggiore diffusione e diluizione della salamoia su una gamma più ampia di area.

• Diluizione

Lo scarico della salamoia è pericoloso a causa della sua concentrazione, ma diluendolo con più acqua lo abbasserà. L'acqua di diluizione può essere prelevata da acque reflue trattate da impianti di trattamento, torri di raffreddamento di centrali elettriche o altre fonti industriali se collocate vicino a queste strutture.

• Gallerie e trincee di infiammazione

Questi sistemi sono grandi reti di tubi sepolti sotto un sottile strato di sabbia. Diffondendo la salamoia in tal modo, reintroduce la salamoia lentamente e su un'area estesa in modo che la miscelazione possa potenzialmente avvenire naturalmente.

• Scarico di liquidi zero

Questi sistemi stanno diventando sempre più popolari in molte applicazioni industriali di progettazione di impianti RO per acqua di mare. Tuttavia, possono essere costosi da operare. Nel caso di utilizzo di un sistema ZLD per riciclare lo scarico della desalinizzazione dell'acqua di mare. sarebbe necessario un processo di evaporazione termica a causa del livello di salinità nell'acqua di scarico. Sarebbe necessario un successivo processo di cristallizzazione per l'estrazione e l'essiccazione del sale da questa salamoia da vendere di conseguenza.

Descrizioni più dettagliate di questi sistemi alternativi di sfogo sono disponibili nella sezione 3.2 di questo documento.

Vuoi saperne di più sulla progettazione di impianti RO per acqua di mare e sugli aspetti specifici da considerare per ottimizzare le prestazioni e i costi operativi? Contatta gli esperti di desalinizzazione dell'acqua di mare presso Genesis Water Technologies, Inc. presso 1-877-267-3699 o contattaci via e-mail all'indirizzo customersupport@genesiswatertech.com per una consulenza iniziale gratuita per discutere della tua specifica domanda.