אוסמוזה הפוכה בתעשייה – עיצוב מערכות אוסמוזה הפוכה במתקני ייצור חשמל

בתחנות כוח, מערכות אוסמוזה הפוכה תעשייתיות (RO) משמשות כמעט אך ורק באזור הטיפול הראשוני בדודי המים. מאחר שרוב דודי החשמל נוטים לפעול בלחץ גבוה (>700 psig [4.8 Mpa]), איכות המים המוזנים לדוד מאוד מוקפדת. כתוצאה מכך, מערכות תעשייתיות של אוסמוזה הפוכה ביישום הזה מותקנות בקביעות עם סוג כלשהו של ציוד ליטוש והסרת מינרלים מהמים שנועד להפחית את כמות המוצקים המומסים במים המוזנים, בעיקר סיליקה (צורן דו חמצני), לרמות נמוכות מאוד, כל זאת באמצעות מסננים איכותיים. מערכת תעשייתית של אוסמוזה הפוכה לכשעצמה, לא מסוגלת לספק את האיכות הנדרשת מהמים המוזנים לדודים על ידי דודי חשמל בלחצים גבוהים יותר.

בשל העובדה שציוד הליטוש והסרת המינרלים מהמים במתקני ייצור חשמל יותקן על גבי המערכת התעשייתית של האוסמוזה ההפוכה (איכות וכמות המים המחלחלים), כל בעיה בתפקוד מערכת האוסמוזה ההפוכה יכולה להשפיע באופן דרסטי על ביצוע הסרת המינרלים מהמים. ביצוע לא מספק של הסרת המינרלים מהמים יכול לגרום להגדלת העלויות בצורה חדה יחד עם עלייה  בהיווצרות חומצה/חומר קאוסטי.

בנוסף, השפעתו של ביצוע לא מספק של המערכת התעשייתית של האוסמוזה ההפוכה על דודי ייצור החשמל יכולה להיות חמורה ובסופו של דבר להוביל לירידה ברמת ההספק של ייצור החשמל ואפילו לגרום נזק לדודים ולטורבינות.

בהבנת עיצוב מערכת אוסמוזה הפוכה למתקן לייצור חשמל ישנם 4 מרכיבים עיקריים לציוד מערכת תעשייתית של אוסמוזה הפוכה: אלמנט, מערך (סדרה), שלב, מעבר.

האלמנט במערכת תעשייתית של אוסמוזה הפוכה הוא אבן הבניין של כל ציוד מערכת RO.

הוא בעצם המרכיב היחיד בו מתרחש תהליך ה- RO.

ישנם 4 עיצובים עיקריים לאלמנטים:

1. אלמנט ספירלה – העיצוב הנפוץ יותר לטיהור מים.

2. סיבים חלולים – בעיצוב הזה קיימים משטחי קרום גדולים מאוד. משמשים בהתפלת מי ים.

3. צינור גדול – דומה בעיצוב ובמראה שלו  למחליף חום 'קליפה וצינורות'. משתמשים בו ביישומים המטפלים בשפכים מיוחדים ויישומי עיבוד מזון.

4. לוחית שטוחה – דומה למחליף חום 'לוחית ומסגרת', משתמשים בו ביישומי עיבוד מזון.

מבלי להתחשב בעיצוב האלמנט, יש צורך בזרימה ולחץ גבוה על מנת להכריח את המים הטהורים לחלחל לתוך קרום ה- RO. בגלל הצורך בלחץ גבוה, כל אחד מהאלמנטים צריך להיות מתוכנן כך שהמבנה הפנימי שלו יוכל לעמוד בלחץ של כמה מאות psig של המים המוזנים לתוכו.
מספר האלמנטים הדרוש ייקבע על פי כמות התוצרת היומית הנצרכת.
מערך ציוד ה-RO התעשייתי יהיה על פי הדרך בה מחברים את האלמנטים יחד, בסדרה או במקביל.

שלבי RO תעשייתי:

1. איכות המים הסופית הנדרשת.

2. כמות המים היומית הנצרכת.

3. איכות המים המוזנים במערכת.

4. עלות הטיפול בשפכים.

5. סוג הציוד לטיפול במים המוזנים לתוך המערכת.