Често казваме, че морската вода е солена, но как тази „соленост“ може да бъде научно измерена? Ключът се крие в индикатор, наречен TDS.TDS или „Общо разтворени твърди вещества“, както подсказва името му, се отнася до общото количество всички минерали, соли и малко количество органични вещества, разтворени във вода.Тези вещества произхождат от скали, почва и човешки дейности, съществуващи като йони във водата. Ние ги измерваме в милиграми на литър (mg/L).
Можете да мислите за TDS като за "невидимото твърдо съдържание" на чаша вода. Минералната вода, която пием, тъй като съдържа умерено количество минерали, обикновено има TDS стойност в стотици. Обратно, дестилираната вода или дълбоко пречистената вода има много ниска TDS стойност. Изразеният солен вкус на морската вода се дължи именно на нейната изключително висока TDS стойност, чийто основен компонент е познатият натриев хлорид, известен още като готварска сол.
► Естественото разделение между прясно и солено
Една от най-фундаменталните разлики между сладката и морската вода е стойността на TDS. Стойността на TDS на прясна вода от реки и езера обикновено е в нисък до среден диапазон и може да отговаря на стандартите за пиене или употреба след конвенционално третиране. Морската вода обаче е съвсем различна. Неговата средна стойност на TDS е изключително висока, десетки или дори стотици пъти по-висока от тази на обикновената сладка вода. Тази огромна числена разлика е основното препятствие, което обезсоляването на морската вода трябва да преодолее-отделянето на толкова голямо количество разтворени твърди вещества от водата не е лесна задача.
► Основното предизвикателство на обезсоляването на морската вода: Висок TDS
Понастоящем основната технология за обезсоляване на морска вода е обратната осмоза.С прости думи, неговият принцип включва използване на огромно налягане, за да се прокара морската вода през полу{0}}пропусклива мембрана, която пропуска само водните молекули, като по този начин блокира соли и други разтворени вещества за получаване на прясна вода. Тук нивото на TDS директно определя трудността и цената на цялата система.
Първо, колкото по-висока е стойността на TDS, толкова по-голяма е "солеността" на водата и толкова по-силно е "осмотичното налягане", което генерира, което противодейства на потока на прясна вода. За да преодолее това налягане, системата за обратна осмоза трябва да консумира повече електрическа енергия, за да задвижва помпи с високо{1}}налягане,превръщайки потреблението на енергия в основна част от разходите за обезсоляване.
Второ, високият TDS означава, че по време на процеса на обезсоляване солите, блокирани от мембраната, ще станат силно концентрирани близо до повърхността на мембраната. Това може лесно да доведе до кристализация и утаяване на соли, които полепват по мембраната като котлен камък. Това явление се нарича "лющене".След като мембраната е блокирана, не само ефективността на производството на вода намалява, но и продължителността на живота на мембраната също се съкращава значително, а подмяната на мембранните елементи е значителен разход.Следователно, основната цел при проектирането и функционирането на цялотосистема за обезсоляване roе да се бори с проблемите на високото налягане и образуването на котлен камък, причинени от високия TDS.
► Решението: Синергия от технологии и системи
Изправени пред предизвикателството на морската вода с високо -TDS, разчитането само на мембраната за обратна осмоза не е достатъчно; необходима е сложна и интегрирана стратегия.
Преди морската вода да навлезе в основните мембранни елементи,трябва да премине много{0}}етапна предварителна обработка, като филтриране и химическо дозиране, за отстраняване на суспендирани твърди частици, колоиди и други вещества, които биха могли да замърсят мембраната, като по този начин се намали тежестта върху „главната сила“. За да се смекчи образуването на котлен камък, антискалантите са научно дозирани в системата, за да инхибират образуването и адхезията на солни кристали.
По отношение намембранни материали, в допълнение към обикновените полимерни мембрани,керамична мембрана за обезсоляване, който предлага по-силно действие против-замърсяване и по-дълъг експлоатационен живот, получава все по-голямо внимание и изследвания. Той е по-толерантен към суровото качество на водата и процесите на почистване.
Освен това, за възстановяване на енергията и намаляване на консумацията,съвременните високо{0}}ефективни системи са оборудвани с устройства за възстановяване на енергия. Тези устройства могат да възстановят налягането от изпускането на солен разтвор с високо{1}}налягане и да го използват за допълване на налягането на захранващата вода, като по този начин значително спестяват консумацията на електроенергия. разбира середовно химическо почистване на мембранитевъзстановяването на тяхната производителност също е незаменима част от поддържането на дългосрочната{0}}стабилна работа на системата.
В заключение, за обезсоляването на морска вода стойността на TDS е много повече от просто индикатор за измерване на качеството на водата. Това е основен параметър, който определя технологичния подход, консумацията на енергия в системата, оперативните разходи и ефективността на производството на вода. Разбирането на TDS означава да разберем защо технологията за обезсоляване е толкова сложна и постоянно преследваме иновации-ние използваме интелигентност и инженерство, за да се борим с „соленостната бариера“, поставена от природата, като по този начин получаваме ценни сладководни ресурси от необятния океан.