The main methods of seawater desalination treatment are as follows:
Destilación: Utilización de la diferencia de temperatura de evaporación entre el agua de mar y el agua dulce, calentando el agua de mar y condensando el vapor en agua dulce. Se trata de un antiguo método de desalinización que elimina por completo la sal del agua de mar, pero consume más energía y ocupa más espacio.
Ósmosis inversa (ósmosis inversa): La membrana semipermeable se utiliza para empujar el agua de mar a través de una bomba de alta presión, de modo que las moléculas de agua y las micropartículas pasan a través de la membrana semipermeable, y los solutos como la sal quedan atrapados en el lado del agua de mar, con el fin de eliminar la sal en el agua de mar. El método de ósmosis inversa se utiliza ampliamente en la desalinización de volúmenes de agua pequeños y medianos, y presenta las ventajas de un dispositivo compacto, una ocupación de terreno reducida y un funcionamiento sencillo.
Método de cristalización por evaporación: La desalinización del agua de mar se consigue evaporando el agua de mar hasta la saturación para cristalizar y precipitar las sales disueltas en el agua de mar. Este método puede recuperar una variedad de sales inorgánicas del agua de mar, como el cloruro sódico, y es un método que puede recuperar de forma integral los recursos salinos.
Método de los cristales de hielo (método de congelación): La sal y otras impurezas del agua de mar se congelan en cristales de hielo, y los cristales de hielo y las sales se separan mediante separación física para obtener agua dulce. Este método tiene un bajo consumo de energía y es adecuado para zonas frías en entornos de baja temperatura.
Desalinización por evaporación del agua: El agua de mar se coloca en una gran superficie de tanques poco profundos, se utiliza la radiación solar para evaporar la superficie del agua y, a continuación, se recoge el agua dulce evaporada.
Además, existen tecnologías de desalinización como la electrodiálisis y el intercambio iónico. La electrodiálisis utiliza una membrana especialmente fabricada para lograr la desalinización, que tiene un bajo consumo de energía y una calidad estable del efluente, pero la tasa de desalinización no es muy alta, y rara vez se utiliza en el campo de la desalinización del agua de mar. La ley del intercambio iónico consiste en utilizar resinas específicas para eliminar las sales e impurezas del agua de mar.
¿Cuál es la diferencia entre destilación y ósmosis inversa?
El método de destilación y el método de ósmosis inversa (ósmosis inversa) tienen sus propias características en el tratamiento de desalinización del agua de mar, y las principales diferencias se reflejan en los siguientes aspectos:
Principio y proceso: La destilación utiliza principalmente principios físicos para evaporar el agua de mar en vapor calentándola, y luego condensar el vapor para obtener agua dulce. Este proceso elimina principalmente las sales e impurezas del agua de mar. El método de ósmosis inversa utiliza una membrana especial semipermeable para hacer pasar el agua de mar a través de la membrana a alta presión, filtrando así las sales e impurezas del agua de mar.
Consumo de energía: La destilación consume principalmente energía térmica, que requiere calentar el agua de mar hasta la ebullición, por lo que el consumo de energía es relativamente alto. En cambio, el método de ósmosis inversa consume principalmente energía eléctrica y se utiliza para accionar bombas de alta presión que hacen pasar el agua de mar a través de una membrana semipermeable.
Equipamiento e inversión: Las unidades de desalinización por destilación pueden construirse de mayor tamaño, adecuadas para el tratamiento de desalinización de agua de mar extragrande, pero requieren instalaciones de suministro de energía térmica, como centrales térmicas, por lo que el coste de construcción es relativamente alto. El método de ósmosis inversa tiene un equipo compacto, ocupa poco espacio y su coste de construcción es relativamente bajo.
Pureza del agua de producto y utilización del agua de alimentación: La ósmosis inversa filtra iones más pequeños que la destilación, por lo que el agua del producto suele ser de mayor pureza. Al mismo tiempo, la tasa de utilización del agua bruta en el método de ósmosis inversa también es relativamente alta.
Funcionamiento y mantenimiento: La ósmosis inversa es generalmente más fácil de operar y mantener, mientras que la destilación puede requerir más suministro de calor y mantenimiento.
En general, tanto la destilación como la ósmosis inversa son tecnologías de desalinización eficaces, pero la aplicación debe seleccionarse en función de las condiciones específicas (como la energía disponible, la demanda de agua, el presupuesto de inversión, etc.). A medida que avanza la tecnología, ambos métodos se optimizan y mejoran para satisfacer la creciente demanda de recursos de agua dulce.
¿Qué es mejor, la destilación o la ósmosis inversa?
La destilación y la ósmosis inversa (ósmosis inversa) tienen sus propias ventajas e inconvenientes en el tratamiento de desalinización, y la elección de qué método es mejor depende del escenario de aplicación y de las necesidades específicas.
Las ventajas del método de destilación son su alta eficiencia de utilización del calor y la estructura relativamente sencilla del equipo, que es especialmente adecuado para la producción a gran escala. Sin embargo, el método de destilación también tiene algunas desventajas, como el grave daño que causa a las incrustaciones del caldero, la gran cantidad de salmuera en circulación y los elevados costes de funcionamiento.
El método de ósmosis inversa es un método de desalinización eficiente desde el punto de vista energético. Utiliza una membrana semipermeable con permeabilidad selectiva para separar el agua dulce del agua de mar, con un alto índice de desalinización y la capacidad de eliminar del agua un gran número de iones de sales inorgánicas, materia orgánica, coloides, virus y bacterias. Sin embargo, también existen algunos retos asociados a la ósmosis inversa, como la susceptibilidad a la contaminación de las membranas semipermeables, su corta vida útil y la presencia de recuperación de energía y descarga de salmuera, que aumentan el consumo energético y el coste de la tecnología de ósmosis inversa.
En cuanto a la capacidad de la planta desalinizadora, generalmente se cree que cuando la capacidad de la planta supera las 6000 toneladas de agua dulce al día, el método de destilación de doble propósito puede ser más económico que el método de ósmosis inversa. Sin embargo, la ósmosis inversa puede estar en desventaja a la hora de tratar agua de mar a gran escala debido a la vida útil de la membrana y a las limitaciones del dispositivo de membrana.
Además, para algunas zonas, como las islas costeras y las zonas remotas del interior, donde la demanda de agua dulce es pequeña, puede no resultar económico utilizar ni la destilación ni la ósmosis inversa. En estos casos, puede ser más apropiado desarrollar tecnologías y dispositivos de desalinización eficientes y a pequeña escala.
En resumen, la destilación y la ósmosis inversa tienen sus propias ventajas y limitaciones, y la elección de cuál es el mejor método debe considerarse de forma exhaustiva en función de los escenarios y las necesidades específicas de la aplicación. En la práctica, el método de desalinización más adecuado puede seleccionarse en función de las condiciones locales, el suministro energético, el presupuesto de inversión y la demanda de agua dulce.
