Veden suolanpoistoprosesseissa vedestä erotetaan liuenneet suolat ja muut mineraalit. Syöttöveden lähteitä voivat olla murtovesi, merivesi, kaivot, pintavesi (joet ja purot), jätevesi sekä teollisuuden syöttö- ja prosessivedet. Membraanierotuksessa tarvitaan käyttövoimia, kuten painetta (paine ja höyry), sähköistä potentiaalia ja konsentraatiota, jotta voidaan voittaa luonnollinen osmoottinen paine ja pakottaa vesi tehokkaasti membraaniprosessien läpi. Näin ollen teknologia on energiaintensiivinen, ja tutkimus kehittyy jatkuvasti tehokkuuden parantamiseksi ja energiankulutuksen vähentämiseksi.
Meriveden suolanpoistolla voidaan tuottaa luotettavasti riittävästi juomakelpoista vettä rannikon läheisyydessä sijaitsevien suurten väestöryhmien tarpeisiin. Lukuisia kalvosuodatuksella toimivia meriveden suolanpoistolaitoksia on parhaillaan rakenteilla tai suunnitteluvaiheessa Kalifornian kuivalla rannikolla, ja Carlsbadin suolanpoistolaitos, joka tuottaa 50 miljoonaa gallonaa päivässä (mgd), on tarkoitus ottaa käyttöön vuoteen 2016 mennessä.
Käänteisosmoosi (RO) ja nanosuodatus (NF) ovat johtavia paineohjattuja kalvoprosesseja. Kalvokonfiguraatioita ovat spiraalimaiset, onttokuitumaiset ja levymembraanit, joista spiraalimaiset ovat yleisimmin käytettyjä. Nykyaikaiset kalvot ovat pääasiassa polymeerimateriaaleja, mutta selluloosa-asetaattia käytetään edelleen paljon vähemmän. RO:n ja NF:n käyttöpaineet ovat välillä 50-1000 psig (3,4-68 bar, 345-6896 kPa).
Elektrodialyysi- (ED) ja elektrodialyysi-palautus (EDR) -prosesseja ohjataan tasavirralla (DC), jossa ionit (toisin kuin paineohjatuissa prosesseissa vesi) virtaavat ioniselektiivisten membraanien läpi vastakkaisen varauksen omaaviin elektrodeihin. EDR-järjestelmissä elektrodien napaisuus vaihdetaan jaksoittain. Ioneja siirtävät (perm-selektiiviset) anioni- ja kationikalvot erottavat syöttöveden ionit toisistaan. Näitä järjestelmiä käytetään pääasiassa vesissä, joissa liuenneiden kiintoaineiden kokonaismäärä (TDS) on alhainen.
Forward-osmoosi (FO) on suhteellisen uusi kaupallinen suolanpoistoprosessi, jossa suolan konsentraatiogradientti (osmoottinen paine) on synteettisen kalvon läpi kulkeva voima. Syöttö (kuten merivesi) on puoliksi läpäisevän kalvon toisella puolella ja korkeamman osmoottisen paineen ”vetoliuos” toisella puolella. Ilman ulkoista painetta syöttöliuoksen vesi siirtyy luonnollisesti kalvon läpi vetoliuokseen. Laimennettu liuos käsitellään sitten tuotteen erottamiseksi uudelleenkäytettävästä vetoliuoksesta.
Kalvotislaus (MD) on veden suolanpoistomembraaniprosessi, joka on tällä hetkellä rajoitetussa kaupallisessa käytössä. MD on RO:n ja tislauksen hybridiprosessi, jossa käytetään hydrofobista synteettistä kalvoa, joka sallii vesihöyryn virtauksen kalvohuokosten läpi, mutta ei itse liuosta. MD:n käyttövoimana on nesteen höyrynpaine-ero kalvon läpi.
AMTA on ainoa alan järjestö, joka keskittyy erityisesti kalvoprosesseihin, kuten käänteisosmoosiin (RO), nanosuodatukseen (NF), mikrosuodatukseen (MF), ultrasuodatukseen (UF), sähködialyysin avulla tapahtuvaan käänteissuolanpoistoon (EDR) ja kalvobioreaktoreihin (MBR). AMTA:n verkkosivusto tarjoaa laajan valikoiman omia tietolehtisiä ja täydellisen digitaalisen kirjaston esityksiä, postereita ja papereita kaikista kalvokäsittelyyn, kalvojärjestelmiin sekä sääntelyyn ja vaatimustenmukaisuuteen liittyvistä aiheista.
Learn More About AMTA
- Membrane Technology Fact Sheets
- Chats with the Pioneers of Membrane Technology
- AMTA Workshops, Conferences, ja koulutustapahtumakalenteri
- AMTA:n digitaalinen kirjasto
- Amta-jäsenyyden edut
Veden suolanpoistoprosessit – käänteisosmoosin suolanpoistolaitos