Razsoljevanje morske vode za pitno vodo na otoku Susak

Nekaj o razsoljevanju vode in morske vode

V obmorskih krajih, kjer ni na razpolago sladke vode, ki bi jo uporabili za pitno vodo, so kot vir pitne vode tradicionalno uporabljali deževnico. Z naraščanjem potrošnje ni bilo več možno zagotoviti zadostnih površin za zbiranje in rezervoarjev za skladiščenje. Pred nosom je morje, ki predstavlja praktično neomejen vir vode. Morska voda je slana in jo je potrebno razsoliti, da jo lahko uporabimo za pitno vodo. Najstarejša metoda razsoljevanja je najbrž hlapenje in kondenzacija z uporabo sončne toplote. Naslednja metoda je uparevanje. Viri toplote za uparevanje so lahko različni, od sonca do kurjenja ali celo električnih grelcev. Sodobna metoda razsoljevanja je razsoljevanje z reverzno osmozo. Reverzna osmoza je najbolj »fina« membranska filtracijska tehnologija. Membranske tehnologije si sicer od najbolj grobe do  najbolj fine sledijo od mikrofiltracije, ultrafiltracije, nanofiltracije do reverzne osmoze. Teoretično membrane prepuščajo samo vodo. V praksi je od tipa membran odvisno, koliko raztopljenih snovi zadržijo oziroma odstranijo. Membrane, ki se uporabljajo, zadržijo med 90 in 99,98 % raztopljenih snovi.

Razsoljevanje morske vode za pitno vodo na otoku Susak

Razsoljevalna naprava na otoku Susak

Reverzna osmoza

Reverzna osmoza je uveljavljena tehnično zrela tehnologija predvsem za pripravo tehnološke vode. Če je vir vode običajna pitna voda, so tlaki na taki reverzni osmozi do 15 barov. Posebnost reverznih osmoz za razsoljevanje morske vode je, da so tlaki precej višji, saj v odvisnosti od slanosti morja in temperature segajo od 55 do 75 barov. Višji tlaki so posledica višjega osmotskega tlaka. Osmotski tlak je posledica velikih koncentracijskih razlik med permeatom in vstopno vodo.

Osmotski tlak je tlak, s katerim topilo (voda) tišči čez polprepustno membrano na bolj koncentrirano stran. Teoretično osmotski tlak izračunamo po Van ‘t Hoffovi enačbi: 

π = i P T c

kjer so:

c - molarna koncentracija topljenca (mol/l)
T - temperatura (K)
P - splošna plinska konstanta
i – korekcijski faktor za močne elektrolite (2 za NaCl, 3 za Na2SO4, CaCl2/SO4, MgCl2/SO4)

Delovni tlak na napravah za razsoljevanje morske vode je višji kot izračunani teoretični osmotski tlak. Zaradi visokih delovnih tlakov je poraba energije pri razsoljevalnih RO-napravah precej velika. Za večje naprave je smiselna uporaba sistemov za vračanje energije koncentrata.

Morsko vodo je potrebno pred vstopom v samo napravo pripraviti. Zahteve so naslednje:

  • motnost pod 0,5 NTU,
  • Silt Density Index pod 3,
  • bakteriološka obremenitev pod 100 CFU/ml.

Klasični načini predobdelave morske vode so koagulacija/usedanje, dezinfekcija in filtracija čez peščene in absolutne filtre (5 μm). V zadnjem času se predvsem pri velikih napravah uporablja ultrafiltracijo namesto filtracije čez peščene in absolutne filtre.

Razsoljevalna naprava na otoku Susak

Otok leži v Jadranskem morju zahodno od Malega Lošinja in nima vodnih izvirov. Vodovodni sistem se napaja iz rezervoarja pitne vode v pristanišču. Vodo v rezervoar vsake toliko časa iz Vranskega jezera na Cresu pripelje t. i. »Brod Vodonosac«. Slabosti tega načina sta relativno visoka cena in postana voda. Lokalno vodovodno podjetje se je odločilo za razsoljevanje s pomočjo RO. K odločitvi je pripomoglo tudi izdatno sofinanciranje projekta iz Evropske unije.

Želena kapaciteta naprave je 2 x 3,2 m3/h pitne vode. 

Proces razsoljevanja vode

Proces obsega naslednje faze:

  • zajem vode iz morja: zajemni bazen pod morsko gladino, povezan s podzemnim rezervoarjem v objektu naprave,
  • koagulacija in usedanje: doziranje koagulanta, mešalna posoda in usedalnik, rezervoar morske vode, filtracija čez peščene filtre,
  • filtracija čez absolutne filtre: vrečasti filtri 10 5 μm in filtri iz ekspandiranega PP 55 μm, razkroj aktivnega klora z doziranjem natrijevega metabisulfita in stabilizacija trdote z doziranjem sredstva proti odlaganju apnenca,
  • razsoljevanje: revolverska visokotlačna črpalka (18,5 kW, 80 bar, 10 m3/h) in membranski moduli po 3 v 2 tlačnih ceveh,
  • dezinfekcija vode s klorom: membranski generator plinskega klora,
  • remineralizacija: korekcija pH-ja in delno vračanje trdote.

RO-naprava je dvojna kar pomeni, da sta na istem ogrodju dve vzporedno delujoči RO-napravi – 2 visokotlačni črpalki in 2 x 2 tlačni cevi s po tremi membranskimi moduli. Kapaciteta vsake linije je 3,2 m3/h razsoljene vode. Izkoristek naprave je 40 %, kar pomeni, da v vsako linijo teče 8 m3/h pripravljene morske vode. Predvideno je, da poleti delata obe napravi, pozimi pa  izmenično enkrat ena, drugič druga. 

Naprava nima sistema za vračanje tlačne energije koncentrata. Razlog je majhnost naprave, ki je ravno na meji ekonomske upravičenosti za tak sistem.

Naprava za reverzno osmozo na otoku Susak

Krmilno-napajalna omara je skupna za celo napravo. HMI je v obliki zaslona občutljivega na dotik in dostopen tudi daljinsko, kar omogoča daljinski nadzor in daljinsko pomoč operaterjem. Predvidena je tudi komunikacija z lokalnim telemetrijskim sistemom, ki še ni izvedena. 

Naprava je bila spuščena v pogon v maju 2017. 


Nazaj
Delite na socialnih omrežjih: