ENTSALZUNG
Die Entsalzung des Meeres, auch bekannt als Prozess der Gewinnung von Süßwasser aus Meerwasser, ist eine Technologie, die die Umwandlung von salzhaltigem Meerwasser in Trinkwasser ermöglicht. Diese Technik ist von größter Bedeutung in Regionen mit Frischwassermangel, in denen die Versorgung mit Trinkwasser begrenzt oder unzureichend ist. Die Entsalzung ist besonders wichtig für Küstenstädte und Gebiete mit trockenem Klima.
Die Entsalzung muss eine Reihe von Vorteilen haben, darunter:
- Bereitstellung von Trinkwasser: Ermöglicht den Zugang zu Trinkwasser in Regionen, in denen Trinkwasser begrenzt ist.
- Vielfalt der Wasserversorgung: Die Diversifizierung der Wasserversorgung verringert die Abhängigkeit von natürlichen Wasserquellen wie Flüssen und Seen.
- Reduzierung des Wassertransportbedarfs: Durch die Entsalzung kann der Bedarf an Wassertransport aus anderen Regionen verringert werden.
Mit dem technologischen Fortschritt sind die Preise für die Trinkwassergewinnung aus der Entsalzung gesunken, wodurch diese Technologie immer zugänglicher und nachhaltiger wird. Die Entsalzung ist nach wie vor ein wichtiges Instrument zur Sicherung der Wasserversorgung in Regionen mit Wasserproblemen.
Ein Kubikkilometer Meerwasser enthält etwa 40 Millionen Mineralien, die Summe der gelösten Feststoffe (TDS) – Kationen: Kalzium, Magnesium, Natrium und Kalium und Anionen: Karbonate, Bikarbonate, Chloride, Sulfate und Nitrate – erhöhen die elektrische Leitfähigkeit von Wasser und Korrosion und geben einen inakzeptablen Geschmack. Der Prozess der Membranentsalzung von Wasser – bei der Trennung von zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Konzentration (z. B. reines salzfreies Wasser und Salzlösung) durch eine semipermeable Membran.
Entsalzungsanlagen werden je nach Wasserqualität in zwei Gruppen eingeteilt:
1. Brackwasserentsalzungsanlagen (von 3.500 – 15.000 ppm NaCl)
2. Meerwasserentsalzungsanlagen (von 20.000 – 45.000 ppm NaCl)
LÖSUNGEN FÜR DIE ENTSALZUNG VON MEER- UND BRACKWASSER
Das Entsalzungsverfahren der Umkehrosmose (RO) ist eine Technologie, die zunehmend zur Umwandlung von salzhaltigem Meerwasser in Trinkwasser eingesetzt wird. Osmose ist ein natürlicher Prozess, bei dem sich Wasser durch semipermeable Membranen bewegt, um die Salzkonzentration auf beiden Seiten der Membran auszugleichen.
Die Umkehrosmose nutzt dieses Prinzip, um Salzwasser gewaltsam durch die Membran zu pressen, wobei Salze und Verunreinigungen auf der einen Seite zurückbleiben, während auf der anderen Seite der Membran reines Wasser gesammelt wird.
Beschreibung des Prozesses der Entsalzung durch Osmose:
- Meer-/Brackwasser: Meerwasser wird zunächst als Rohstoff für die Entsalzung genommen. Dieses Rohwasser enthält verschiedene Salze, Mineralien und Verunreinigungen.
- Vorbehandlung: Bevor Meerwasser in das Entsalzungssystem gelangt, wird es einer Vorbehandlung unterzogen, um die Konzentration von Partikeln, Schwebstoffen und anderen Verunreinigungen zu reduzieren. Dies verhindert das Verstopfen der Membranen und verbessert die Effizienz von Entsalzungsprozessen.
- Hochdruckpumpen: Wasser, das durch die Membran fließt, erhöht den Druck, um eine Kraft zu erzeugen, die Salzwasser zwingt, durch die Membran zu strömen. Hochdruckpumpen erzeugen den Druck, der für dieses Prozesssegment der Entsalzung erforderlich ist.
- Entsalzungsmembranen: Salzwasser unter hohem Druck wird durch die Umkehrosmosemembran gepresst. Diese Membran hat mikroskopisch kleine Poren, die klein genug sind, um nur Wassermoleküle austreten zu lassen, während größere Salze und Verunreinigungen zurückbleiben.
- Trinkwasser-Ergebnis: Durch den Prozess der Umkehrosmose verliert Salzwasser seine Salze und Verunreinigungen und sauberes Wasser fließt durch die Membran. Das Ergebnis ist Süßwasser, das fast vollständig frei von Salz und anderen Verunreinigungen ist.
- Konzentriertes Salzwasser: Salzwasser, das nicht durch die Membran gelangt ist, wird zusammen mit allen Salzen und Verunreinigungen als konzentriertes Salzwasser abgeleitet.
- Korrektur und Mineralisierung: Sauberes Wasser, das durch die Membran geflossen ist, kann durch zusätzliche Schritte wie Remineralisierung, Desinfektion und pH-Korrektur weiter stabilisiert und die Qualität verbessert werden.
Der Umkehrosmose-Entsalzungsprozess erfordert eine präzise Steuerung von Parametern wie Druck, Durchflussmenge und Temperatur, um eine hohe Effizienz und Qualität des resultierenden Frischwassers zu erreichen.
Obwohl dieser Prozess die Energiemenge benötigt, um den notwendigen Druck zu erzeugen, tragen Fortschritte in der Technologie und Energieeffizienz dazu bei, dass die Umkehrosmose in Regionen der Welt in größerem Umfang zur Entsalzung des Meeres und zur Trinkwasserversorgung eingesetzt wird.