Thay đổi biển: khi chi phí giảm, thế giới phải dựa nhiều hơn vào việc khử muối van cổng

Trong vài năm gần đây, thế giới ngày càng dựa vào việc khử muối cho nước uống và nước công nghiệp. Cây cối là mối nguy hiểm mà bất kỳ sự thiếu hụt nước nào quan trọng do hạn hán và hâm nóng toàn cầu sẽ trở nên tồi tệ hơn. Cà rốt là cung cấp nhiều nước hơn trong những vùng khô ráo nhờ những tiến bộ đáng kể trong việc làm khử muối hiệu quả về mặt chi phí và thân thiện với môi trường hơn.

Điều kiện thị trường

Ở nhiều nơi trên thế giới, khử muối không còn là một thứ xa xỉ nữa, điều này trở nên cần thiết. Thiếu nước uống là không. 1 yếu tố ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ ở những khu vực không có an ninh nước, và 1/6 người trên toàn thế giới không được tiếp cận với van cổng . Sự nóng lên toàn cầu đang gây hạn hán và tan băng, có nghĩa là nước ngầm biến mất nhanh chóng. Đặc biệt có nguy cơ là phần lớn của châu Á, Hoa Kỳ (đặc biệt là California) và một phần của Nam Mỹ. Các mô hình thời tiết khó lường, trong đó lũ lụt và hạn hán xảy ra với tần số lớn hơn, làm cho khó dự đoán nhu cầu khử muối van cổng

Việc lập kế hoạch phức tạp hơn do thời gian xây dựng chậm, có liên quan đến tham vấn dài. Ngoài ra, nếu một khu vực đã bị hạn hán và nhà máy lọc nước được xây dựng, nguy cơ là sự trở lại của mưa sẽ làm cho nó trông như thể dự án là một con voi trắng, ít nhất là trong ngắn hạn. Nhưng về lâu dài, công bằng khi giả định rằng nhu cầu khử muối sẽ tăng mạnh. Giữa năm 2008 và 2013 công suất đã tăng 57%. Liệu tốc độ mở rộng này có ổn định hay không, tiến bộ công nghệ, cùng với nhu cầu ngày càng tăng của các thành phố lớn đang phát triển của các nước đang phát triển, cho thấy thời điểm bận rộn sắp tới cho ngành công nghiệp lọc nước.

Dự án

Hạn hán đang diễn ra tại California đã ít nhiều buộc nhà nước phải chấp nhận việc khử muối. Hầu hết các dự án sắp tới của California có lẽ sẽ được áp dụng năng lượng mặt trời, mặc dù đây không phải là trường hợp của nhà máy Carlsbad RO, dự án được khởi đầu từ năm 2016 đến 2015. Nhà máy năng lượng mặt trời tại Fresno sẽ không chỉ loại bỏ muối và Kim loại từ nước nhưng tái chế chúng để sử dụng trong các sản phẩm khác. Các đơn vị khử muối cũng sẽ đến Santa Barbara và Huntington. Nhìn chung, từ 13 đến 15 nhà máy đã được đề xuất cho Nhà nước Nắng. Tại khu vực Bắc Phi và Trung Đông, nhu cầu khử muối là hiển nhiên.

Nhiều dự án gần đây của khu vực đáng chú ý là quy mô (bảng) của họ. Trên thực tế, “lớn nhất thế giới” là một cách sử dụng không chính xác, nhưng không phải lúc nào cũng chính xác, liên quan đến các dự án này. Vào năm 2005 Ashkelon là nhà máy SWRO lớn nhất, nhưng nó đã sớm vượt qua. Nhanh chóng tiến tới năm 2018, và chúng tôi thấy rằng một nhà máy khử muối được xây dựng ở Rabigh, Saudi Arabia, sẽ gần gấp ba công suất của Ashkelon. Tuy nhiên, quan trọng hơn cả quy mô tuyệt đối là những tiến bộ kỹ thuật có thể thực hiện bằng cách áp dụng tính kinh tế theo quy mô. Chẳng hạn, ở Sorek, ống áp suất sẽ giãn nở từ 8 inch đến 16 inch, giảm 75% yêu cầu về đường ống. Công nghệ thu hồi năng lượng tiên tiến đã được áp dụng tại Hadera và trong các dự án sau này.

Tòa nhà sẽ tiếp tục: Ma-rốc đã hoàn thành một nhà máy di động thí điểm được cung cấp năng lượng mặt trời. Dự án khử muối Biển Đỏ (RSDS), nhằm cung cấp nước cho Israel, Jordan và Palestine, đã được ký kết tại Aqaba. Qatar đang tăng cường năng lực để chuẩn bị cho World Cup 2022. Ai Cập đang lên kế hoạch cho các dự án ở Hurghada, East Port Said và kênh đào Suez. UAE đang xây dựng một nhà máy tại Ghalilah ở Ras Al Khaimah và đang lên kế hoạch cho những người khác. Các cơ sở khác được lên kế hoạch ở Iran và Oman.

Ở Châu Á, tình trạng thiếu nước là đặc biệt cấp bách. Ước tính 29 trong số 48 quốc gia trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương thiếu an ninh nguồn nước. Mặc dù có một số tiến bộ, nhu cầu vẫn tiếp tục vượt xa cung. Theo báo cáo, Trung Quốc, sau khi tăng công suất khử muối lên 70% giữa năm 2006 và 2010, đã bỏ lỡ mục tiêu sản xuất nước khử muối trong những năm gần đây (1).

Điều này cản trở các dự án công nghiệp mà luật pháp cấm sử dụng các bảng nước địa phương và do đó buộc phải cung cấp nước. Một trong những dự án lớn đang diễn ra đang hình thành ở Đường Sơn ở vịnh Bohai, nơi một nhà máy khử muối đang được xây dựng để cung cấp nước sạch đến Bắc Kinh, 170 dặm. Vào tháng 1 năm 2016, Black & Veatch thông báo đã giành được hợp đồng cho hai dự án, một ở Hồng Kông và một ở Singapore. Ở những nơi khác là Châu Á, các nhà máy lọc nước đã được thông báo tại Ấn Độ, Kazakhstan và Bangladesh vào năm ngoái.

Ở Châu Âu, nhà lãnh đạo khử muối chắc chắn là Tây Ban Nha. Nước này cung cấp nhiều chuyên môn làm cho nhiều nhà máy trên thế giới hoạt động van chặn . Nó cũng là nước châu Âu đầu tiên sử dụng khử muối (Lanzarote, 1964). Đến năm 2013, 27 nhà máy đã được xây dựng, 13 nhà máy đang được xây dựng và 11 công trình vẫn còn mới. Tuy nhiên, nước này đã phải chịu đựng tình trạng quá tải kể từ cuộc khủng hoảng kinh tế năm 2007, với việc khử muối giữa chi phí nhiên liệu tăng và thiếu nhu cầu. Tuy nhiên, Campo Dalías, được xây dựng bởi Veolia, được bắt đầu vào tháng 10 năm 2015. Nó là nhà máy RO với buồng hút isobaric phục hồi tới 95% áp suất nước muối, sau đó chuyển sang thức ăn để giảm yêu cầu bơm van chặn

Năng lượng xanh

Các xu hướng công nghệ quan trọng khác bao gồm các nhà máy khử muối được cung cấp bởi năng lượng xanh. Đây là những đặc biệt phù hợp ở các nước khô nóng, hoặc ở những nơi xa xôi, chẳng hạn như các hòn đảo, nơi có quy mô nhỏ hơn. Năng lượng mặt trời là nguồn tái tạo ưa thích, nhưng các giải pháp về gió và sóng cũng đã được đề xuất hoặc thông qua. Gió đã được coi là nguồn năng lượng ứng dụng cho việc khử muối, đặc biệt là ở các vùng khô hạn như Texas ở Hoa Kỳ, nơi mà điện gió đã được sử dụng và có rất nhiều nước lợ đang chờ khai thác. Năng lượng sóng hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng động học từ sương đại dương sang điện năng làm nhiên liệu quá trình khử muối RO.

Chẳng hạn như hệ thống CETO, được phát triển bởi Carnegie Wave Energy ở Perth, Australia, sử dụng các phao nổi được kích hoạt bằng sương đại dương để điều khiển các máy bơm áp suất nước biển lên bờ bằng một đường ống dẫn dưới biển. Khi trên bờ, nước biển có thể lái một tuabin để tạo ra điện để cung cấp một nhà máy RO. Tính đến tháng 1 năm 2016 đã có 6 dự án trình diễn được thực hiện.

[Dự án Aquasolar Marrakesh] Nhà máy lọc nước năng lượng mặt trời đầu tiên của Maroc, nhà máy thí điểm Aquasolar, đã bắt đầu hoạt động. Nó là một phần của Công viên Năng lượng Xanh, gần Marrakech. Sự thẩm thấu ngược sử dụng điện từ tế bào PV, trong khi quá trình chưng cất màng được cung cấp bởi các tấm nhiệt năng lượng mặt trời.
[Dự án Aquasolar Marrakesh] Nhà máy lọc nước năng lượng mặt trời đầu tiên của Maroc, nhà máy thí điểm Aquasolar, đã bắt đầu hoạt động. Nó là một phần của Công viên Năng lượng Xanh, gần Marrakech. Sự thẩm thấu ngược sử dụng điện từ tế bào PV, trong khi quá trình chưng cất màng được cung cấp bởi các tấm nhiệt năng lượng mặt trời.

Đổi mới

Trong ngành khử muối, một số sáng kiến ​​nhằm bảo tồn năng lượng, bền vững hoặc giảm
dấu chân môi trường. Dưới đây là một số: Phục hồi năng lượng. Các nhà máy RO sớm đã dựa hoàn toàn vào máy bơm để đẩy nước biển qua màng. Bây giờ các thiết bị năng lượng isobaric (thiết bị thu hồi năng lượng hoặc ERDs) có thể thu hồi đủ lượng chất thải để cung cấp khoảng 25-30% nhu cầu năng lượng. Trong các nhà máy hiện đại, ERD đã trở thành tiêu chuẩn, và đã được lắp đặt tại các nhà máy SWRO như Ras Al-Khair, Fujairah II và Sorek.

Van và thiết bị truyền động trong quá trình khử mặn

Việc khử muối liên quan đến việc sử dụng các hệ thống màng lọc, trong đó thẩm thấu ngược (RO) phổ biến nhất trong các cây mới. Trong công nghệ RO, van có mặt ở tất cả các khâu của quá trình khử muối: nạp, xử lý hóa học, khử mặn (xử lý màng) và xử lý cuối cùng. Van xả nước thường là van bướm bằng gang đúc bằng cao su hoặc thân sắt dẻo, nhưng trong dịch vụ nước biển, van được làm từ thân bằng đồng nhôm, song công hoặc thép không gỉ siêu.

Bạn có biết không?

• Nhà máy khử muối đầu tiên có niên đại từ những năm 1950. Tây Ban Nha là nước châu Âu đầu tiên sử dụng công nghệ khử muối ở quần đảo Canary vào những năm 1960, sau đó là ở lục địa Tây Ban Nha. Hà Lan nhanh chóng theo đuổi kế hoạch này, thiết lập hệ thống chưng cất nước biển kết hợp và các cơ sở điện chạy điện ở cửa sông Scheldt.

• Trung Quốc có 20% dân số thế giới nhưng chỉ có 7% lượng nước ngọt.

• Khử muối được thực hiện ở 150 quốc gia. Có khoảng 15.000 cây trồng trên khắp thế giới. Khoảng 60% trong số này nằm ở Trung Đông.

• Việc khử muối có trong tự nhiên. Seabirds distil seawater bằng cách giải phóng nó trong một tuyến nằm gần lỗ mũi của họ trước khi “hắt hơi” nó ra biển. Điều này cho phép họ để uống nước mặn khi họ đang có hàng trăm dặm từ đất.
Hóa chất xử lý trước sử dụng các loại van khác nhau, từ màng nhựa và van kiểm tra tới các phích cắm, banh và van bi . Việc khử muối, trong đó nước clorua cao được đẩy ở áp suất cao qua màng, là ứng dụng đòi hỏi nhiều nhất. Super duplex thép không gỉ là cần thiết cho tất cả các bộ phận ướt của van, thường là van cắm. Trong quá trình xử lý cuối cùng, việc xả nước muối đầy muối, hóa chất và kim loại đòi hỏi phải có van bướm bằng than bôi trơn với các cấu kiện sắt dễ uốn hoặc van bi

Tác giả: nongtrungdung