Forskaren Hye-Won Kim tillsätter magnesium till havsvatten för att förhindra nedsmutsning av avsaltningsmembran. Kredit:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Ett koreanskt forskarlag hittade en metod för att förhindra nedsmutsning av membran, som används i avsaltningsprocessen som tar bort salt och lösta ämnen från havsvatten för att få dricksvatten, inhemsk, och industrivatten.
Korea Institute of Science and Technology (KIST) meddelade att en forskargrupp ledd av Dr Seongpil Jeong och Dr Seockheon Lee vid KISTs Water Cycle Research Center utvecklat en förbehandlingsprocess för membrandestillation som tillsätter magnesium för att förhindra nedsmutsning och vätning av membran under avsaltning.
Membrandestillationsprocessen är en avsaltningsteknik som används för att producera färskvatten där havsvatten värms upp för att generera en ånga, som sedan passerar genom ett hydrofobt membran innan det kondenseras till färskt vatten. Fenomenet med nedsmutsning och vätning kan ofta uppstå under membrandestillationsprocessen. Om nedsmutsning inträffar, det kan göra att produktionen av färskvatten tar mycket längre tid eller förkortar livslängden för membranet som används i destillationsprocessen, vilket ökar kostnaderna för sötvattenproduktion.
KIST-forskargruppen övervakade membrandestillationsprocessen och fann att bildningen av kalciumkarbonat (CaCO 3 ) och kalciumsulfat (CaSO 4 ) kristaller på membranytan var den främsta orsaken till nedsmutsning. De fann också att bildandet av CaCO 3 kristaller förekom i början av membrandestillationsprocessen, orsakar partiell membranvätning, medan bildningen av CaSO 4 kristaller orsakade en fullständig membranvätning, stoppa membrandriften.
KIST:s forskargrupp fann att magnesium hämmar bildningen av CaCO3 och CaSO4 och effektivt förhindrar membrannedsmutsning eftersom magnesiumet lätt kombineras med karbonat- och sulfatjonerna i havsvattnet. Teamet fann också att den tillsatta magnesiumkloriden (MgCl2) ökade stabiliteten hos hydrofobt membran, vilket ökar vätningsmotståndet. Kredit:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Anti-skaleringsmedel används ofta för att förhindra nedsmutsning orsakad av kalciumbaserad kristalltillväxt i avsaltningsprocessen. Det har förekommit några rapporter i branschen om en kemisk mjukningsteknik som kan användas som en förbehandlingsprocess för membrandestillation. Dock, det har också rapporterats att organiska anti-skalningsmedel kan minska ytspänningen i foderlösningen och orsaka vätning. Applicering av kemiska mjukgörare, dock, kräver ytterligare storskaliga sedimenterings- och filtreringsprocesser för att avlägsna de kristaller som bildas under mjukningsprocessen.
KIST:s forskargrupp, ledd av Dr Seongpil Jeong, är det första forskarteamet att utveckla en förbehandlingsprocess som tillför magnesium till havsvattnet. Teamet fann att magnesium hämmar bildningen av CaCO 3 och CaSO 4 och förhindrar effektivt membrannedsmutsning eftersom magnesium lätt kombineras med karbonat- och sulfatjoner i havsvattnet. Teamet fann också att den tillsatta magnesiumkloriden (MgCl 2 ) ökade stabiliteten hos det hydrofoba membranet, vilket ökar vätningsmotståndet.
"Att öka stabiliteten hos det hydrofoba membranet förväntas bidra till att förbättra avsaltningseffektiviteten och förlänga membranets livslängd, " sa Hye-won Kims första författare till Vattenforskning papper. "Den mineralbaserade, miljövänlig förbehandling är tillämplig inte bara på membrandestillationsprocessen utan även på olika andra avsaltningsprocesser."
