ED vs RO: Fordelene Med Elektrodialyse for Avsalting

Av Kevin Westerling,
@KevinOnWater

det er ingen tvil om at omvendt osmose (RO) for tiden hersker blant avsaltingsteknikker, hvis metriske er totalt antall installasjoner. Men en ny konkurrent har oppstått, i hvert fall for bestemte applikasjoner. Hvis du har brakkvann i 2000 til 15 000 ppm utvalg av totalt oppløste faste stoffer (TDS), kan det være lurt å vurdere elektrodialyse (ED) OVER RO.

ED er designet hovedsakelig for avsalting, så hvis DU bruker RO for å fjerne suspenderte faste stoffer, totalt organisk karbon (TOC) eller andre forurensninger, kan du slutte å lese nå (antar jeg) og holde FAST MED RO. Det er imidlertid mange bruksområder, spesielt i industriområdet, hvor brakvannsavsalting er integrert i operasjoner. Det blir også brukt i økende grad for å supplere minkende tilgjengelige ressurser og redusere saltvann inntrenging av akviferer. Historisk kostnad-uoverkommelige, elektrodialyse er nå levedyktig alternativ til omvendt osmose-kanskje enda bedre.

det som følger er fordelene MED ED i forhold TIL RO, siden sistnevnte er gjeldende standard. De ble delt Av Pat Buzzell Fra Evoqua Water Technologies, som har utført omfattende R&D på ED-teknologi siden 2008 i sitt (vellykkede) forsøk på å gjøre elektrokjemisk avsalting via elektrodialyse mulig for utbredt adopsjon. Fordelene var alltid der FOR ED, går tilbake til begynnelsen for et halvt århundre siden, men større overkommelighet kaster disse fordelene i et nytt lys.

Tunability

Hva betyr det å være tunable? I sammenheng med avsalting betyr det evnen til å endre inngang og utgang enkelt. ED har det; RO gjør DET ikke.

» Vi har faktisk pilotert på noen steder som er havdrevne, brakvannsområder, med 2000 ppm under utgående tidevann og kanskje 35.000 ppm under innkommende tidevann. Det er ganske sving fra TDS synspunkt. Alt vi gjør FRA ET ED-synspunkt er å øke mengden strøm som er nødvendig for å drive disse saltene ut av løsningen,» forklarte Buzzell.

» mengden strøm som trengs, er helt basert på hvor mye salt du trenger å kjøre ut, så det er en funksjon helt av strømningshastighet og saltkonsentrasjon i vannet som strømmer gjennom modulen.»

MED ED påvirkes ikke vannkvaliteten ved å redusere energi. Uansett hvilken energi som ikke er nødvendig, lagres, men produksjonen er konsistent. MED RO er konsekvent vannkvalitet avhengig av et visst (høyt) trykk for å pumpe og filtrere matevann gjennom små membranporer, uansett hvor mye salt som fjernes.

» til en viss grad er det litt dum teknologi, » Sa Buzzell OM RO. «Det er bare rett fjerning, og det er ikke mye du kan gjøre for å endre utgangen . Du kan endre trykk, men du får en ganske lik utgang.»

Lavtrykksoperasjon

MENS RO er avhengig av høyt trykk for membranbehandling, FUNGERER ED ved kryssforløpsseparasjon ved bruk av ionbytter (IX) membraner, som er en lavtrykk/tangentiell strømningsprosess. I motsetning TIL den brute kraften TIL RO-filtrering, OPERERER ED stille og krever ikke spesialiserte rør, ventiler og pumper for Å imøtekomme RO ‘ s intense trykk.

«Vi opererer på under 7 bar; de opererer på 70 bar,» bemerket Buzzell. «For en 1000-psi pumpe som skal fungere, er det rystende . Du må designe for å ta hensyn til støy, vibrasjon og trykk.»

Livssykluskostnad

ifølge Buzzell tar slike krevende utstyrskrav TIL RO sin toll. ED drives hovedsakelig av systemmatevann, ikke pumper, noe som bidrar til å redusere livssykluskostnadene. Buzzell rapporterte At Det nye NEXED ED-systemet viser en 10 prosent fordel over RO på total livssykluskostnad for brakvannapplikasjoner, inkludert en 30 prosent reduksjon i energibruk (basert på RO-energibruk på 3 kWh / m3). «Men omvendt osmose har ikke stått stille i det hele tatt,» anerkjente Buzzell. «De har gjort fremskritt.»

selv om de kan endres over tid, er kapitalkostnader og energi enkle å beregne Og sammenligne; o & m kostnader er vanskeligere å evaluere. Buzzell hevdet at FORDI RO krever mer utstyr som opererer i et alvorlig miljø, TJENER ED en fordel med hensyn Til langsiktig O& M. Ikke bare billigere, men også enklere.

Enkelt Vedlikehold

BÅDE RO og ED krever clean-in-place (CIP) regimer for å holde membraner fri for skalering og begroing; men når EN RO skid er tatt offline for rengjøring, er det en nødvendig nedgang i behandlingskapasitet — og DET er ikke tilfelle MED ED. Buzzell forklarte:

» for å ta en skid ut av kommisjonen for å gjøre et rent sted, endres ingenting virkelig . Vår strømningshastighet og produktvann vil forbli den samme. Systemet vil bare bruke mer energi til modulene som behandler den økte strømmen. VI gjør VÅR CIP operasjon på modulen som er ute av drift, bringe den tilbake på nettet, og gå videre til neste.»

Siden det ikke er nødvendig å vurdere tapt kapasitet, ER cip-tidsplaner enkle å vedlikeholde MED ED. I tillegg er det fysiske vedlikeholdet «litt enklere generelt», ifølge Buzzell.

Justerbar Fotavtrykk … Og Endre Ferde

til Slutt, tunability AV ED tillater operatører å kjøre på høyere effekt og redusere deres fysiske fotavtrykk; eller omvendt, for å øke antall moduler og holde energiforbruket lavt. Slik fleksibilitet er mest fordelaktig der fotavtrykk eller energi er en spesielt dyr vare — for eksempel premiumprisen for plass ombord på offshore skip og plattformer. Hvis både tid og rom er like penger, snakker de to siste fordelene med kostnadsbesparelsene som» tunability » bringer til å bære.

Kreditt for å bringe kostnaden FOR ED ned skyldes en ny ionbyttermembran utviklet Av Evoqua og innlemmet i SINE NEXED elektrokjemiske desalineringsmoduler. Buzzell informerte meg om at membranen ikke bare bryter kostnadsbarrierer, men forbedrer også design og ytelse av enhver tidligere ix-membran. Det kan til og med brukes til avsalting av sjøvann i de kommende årene, men det er ikke selskapets nåværende fokus (men et spennende prospekt). For Nå Er Evoquas ED-vekkelse sentrert på spesielle brakvannapplikasjoner-2,000 til 15,000 ppm, hovedsakelig industrielle – hvor de ovennevnte fordelene kan skape RO. Mulighetene for fremtiden vil avhenge av hvordan teknologien presterer i denne første fasen, og det er ikke noe bedre sted å bestemme ‘bang for the buck’ enn privat sektor.