ED vs. RO: Výhody, Kterých je Pro Odsolování
Kevin Westerling,
@KevinOnWater
není pochyb o tom, že reverzní osmóza (RO) v současné době vládne mezi odsolování techniky, pokud je váš údaj je celkový počet zařízení. Ale vznikl nový konkurent, alespoň pro konkrétní aplikace. Pokud máte brakickou vodu v rozmezí 2 000 až 15 000 ppm celkových rozpuštěných pevných látek (TDS), možná budete chtít zvážit elektrodialýzu (ED) nad RO.
ED je určen především pro odsolování, takže pokud používáte RO k odstranění suspendovaných látek, celkového organického uhlíku (TOC), nebo jiných nečistot, můžete přestat číst nyní (předpokládám, že) a držet s RO. Existuje však mnoho aplikací, zejména v průmyslovém prostoru, kde je odsolování brakické vody nedílnou součástí provozu. Stále častěji se také používá k doplnění ubývajících dostupných zdrojů a zmírnění pronikání slané vody do zvodnělých vrstev. Historicky nákladově neúnosné, elektrodialýza je nyní životaschopnou alternativou k reverzní osmóze — možná ještě lepší.
následují výhody ED ve srovnání s RO, protože toto je současný standard. Byly sdíleny Pat Buzzell z Evoqua Water Technologies, která vystupuje rozsáhlé R&D na ED technologie od roku 2008 ve své (úspěšné) snaze o to, aby elektrochemické odsolování pomocí kterých je možné pro široké přijetí. Výhody byly vždy k dispozici pro ED, vracet se k jeho vzniku před půlstoletím, ale větší cenová dostupnost vrhá tyto výhody do nového světla.
Laditelnost
co to znamená být laditelný? V souvislosti s odsolováním to znamená schopnost snadno měnit vstup a výstup. ED to má, RO ne.
“ ve skutečnosti jsme pilotovali na některých místech, které jsou oceánskými, brakickými vodními oblastmi, s 2 000 ppm během odlivu a možná 35 000 ppm během přílivu. To je docela houpačka z hlediska TDS. Jediné, co děláme z hlediska ED, je zvýšit množství energie, které je nezbytné k vytlačení těchto solí z roztoku, “ vysvětlil Buzzell.
“ množství potřebné energie je založeno výhradně na tom, kolik soli musíte vyhnat, takže je to funkce zcela průtoku a koncentrace soli ve vodě protékající modulem.“
s ED není kvalita vody ovlivněna snížením energie. Jakákoli energie, která není potřeba, je ušetřena, ale výstup je konzistentní. S RO, konzistentní kvalita vody je závislá na určité (vysoké) tlaku, aby čerpadlo a filtr napájecí vody přes drobné membránové póry, bez ohledu na to, kolik soli je odstraněn.
„do jisté míry je to trochu hloupá technologie,“ řekl Buzzell o RO. „Je to jen přímé odstranění a není toho moc, co můžete udělat pro změnu výstupu. Můžete změnit tlak, ale dostanete poměrně podobný výstup.“
nízkotlaký provoz
zatímco RO je pro svou membránovou úpravu závislá na vysokém tlaku, ED pracuje separací křížového toku pomocí membrán iontové výměny (IX), což je nízkotlaký/tangenciální tok. Na rozdíl od hrubé síly filtrace RO pracuje ED tiše a nevyžaduje speciální potrubí, ventily a čerpadla, aby vyhovovaly intenzivnímu tlaku RO.
„pracujeme pod 7 barů; pracují na 70 barech,“ poznamenal Buzzell. „Aby čerpadlo 1000 psi fungovalo, je to nepříjemné. Musíte navrhnout, abyste zohlednili hluk, vibrace a tlak.“
náklady na životní cyklus
podle Buzzella si takové náročné požadavky na vybavení pro RO vybírají svou daň. ED je poháněn většinou systémovou napájecí vodou, nikoli čerpadly, což pomáhá snižovat náklady na životní cyklus. S odvoláním Evoqua in-house studia, Buzzell, uvádí, že nová NEXED ED systém ukazuje 10% výhodu nad RO na celkové náklady životního cyklu pro brakické vody aplikací, včetně 30% snížení spotřeby energie (na základě RO využívání energie 3 kWh/m3). „Ale reverzní osmóza se vůbec nezastavila,“ uznal Buzzell. „Udělali pokroky.“
i když se mohou v průběhu času měnit, kapitálové náklady a energie lze snadno vypočítat a porovnat; o&M náklady jsou těžší vyhodnotit. Buzzell tvrdil, že proto, že RO vyžaduje více zařízení pracující v nepříznivém prostředí, ED získá výhodu s ohledem na dlouhodobé O&M nejen levnější, ale i jednodušší.
snadná údržba
RO i ED vyžadují režimy clean-in-place (CIP), aby membrány zůstaly bez škálování a znečištění; nicméně, když RO systém je uveden do režimu offline pro čištění, je nutné pokles zpracovatelské kapacity — a to není případ s ED. Buzzell vysvětlil:
“ aby se jeden smyk z Komise udělal čistý na místě, nic se opravdu nezmění . Náš průtok a voda produktu by zůstaly stejné. Systém by jen aplikoval více energie na moduly, které ošetřují zvýšený průtok. Provedeme operaci CIP na modulu, který je mimo provoz, přivedeme jej zpět do režimu online a přejdeme k dalšímu.“
protože není třeba uvažovat o ztracené kapacitě, plány CIP se s ED snadno udržují. Plus, fyzická údržba je „celkově o něco jednodušší,“ podle Buzzella.
Nastavitelný Stopu A Změnit Pěšky
a Konečně, tunability ED umožňuje operátorům, aby běžet na vyšší výkon a snížení jejich fyzické rozměry, nebo naopak, zvýšit počet modulů a udržet spotřeba energie nízká. Tato flexibilita je nejvýhodnější tam, kde je stopa nebo energie obzvláště drahou komoditou — například prémiová cena za prostor na palubě pobřežních lodí a plošin. Pokud se čas i prostor rovnají penězům, poslední dvě výhody hovoří o úsporách nákladů, které „laditelnost“ přináší.
Úvěry pro podání náklady na ED dolů, vyplývá z nové iontoměničové membrány vyvinut Evoqua a začleněny do jeho NEXED elektrochemické odsolování moduly. Buzzell mě informoval, že membrána nejen prolomí nákladové bariéry, ale také zlepšuje design a výkon jakékoli předchozí membrány IX. Může být dokonce využit pro odsolování mořské vody v nadcházejících letech, ale to není současné zaměření společnosti(i když vzrušující vyhlídka). Prozatím se evoqua ed revival zaměřuje na konkrétní aplikace brakické vody-2 000 až 15 000 ppm, zejména průmyslové-kde výše uvedené výhody mohou zastínit RO. Příležitosti pro budoucnost bude záviset na tom, jak technologie provádí v této první fázi, a není lepší místo k určení ‚muziky za babku než soukromý sektor.