Unterschiede zwischen Meerwasserentsalzung, -weichmachung und -entsalzungstechnologien

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von liuquan1100 am 11.2.2018 um 14:51 bearbeitet. Aufgrund der zunehmend ernsten Wasserverschmutzung und des immer stärker werdenden Wassermangels rücken Technologien zur Umwandlung von Meerwasser in Trinkwasser immer mehr in den Fokus der Aufmerksamkeit. Welche Technologien gibt es also zur Umwandlung von Meerwasser? Welcher Unterschied besteht zwischen der Entsalzung von Meerwasser, der Weichmachung von Meerwasser sowie dem Entfernen von Salzen aus Meerwasser? Das Salzgehalt des Trinkwassers ist nämlich deutlich niedriger als das des Meerwassers. Da das Salzgehalt des Meerwassers zu hoch ist, kann es nicht direkt getrunken werden. Was ist also die Salzkonzentration des Meerwassers? Die Salzkonzentration des Meerwassers bezeichnet das Verhältnis zwischen allen gelösten Feststoffen im Meerwasser und dem Gewicht des Meerwassers. Sie wird in der Regel in Gramm pro Kilogramm Meerwasser angegeben. Mit der Salzkonzentration wird der Anteil der salzhaltigen Stoffe im Meerwasser angegeben. Die durchschnittliche Salzkonzentration in den Weltmeeren beträgt 35‰. Die Salzkonzentration im Trinkwasser sowie im Wasser, das für industrielle Zwecke verwendet wird, ist hingegen deutlich niedriger als die des Meerwassers. Außerdem liegt die Karbonathärte von natürlichem Meerwasser zwischen 70 und 90 dH, während die Härte des für uns verwendeten Oberflächenwassers 25 dH nicht überschreiten darf. Deshalb muss Meerwasser erst abgeschieden und entsalzt werden, bevor es von uns genutzt werden kann. Die offensichtlichste Auswirkung der Meerwasseraufbereitung ist die Verringerung der Leitfähigkeit des Wassers. Dabei werden alle Stoffe entfernt, die nicht Wasser sind – darunter Kationen, Anionen sowie einige nicht-elektrolytische Substanzen. Mit der Meerwasseraufbereitung wird Salz aus dem Meerwasser entfernt, um Süßwasser zu gewinnen. Es handelt sich dabei um eine Technologie, die es ermöglicht, die Menge an Süßwasser zu erhöhen – unabhängig von Zeit, Ort und Klimabedingungen. Das Ergebnis ist Wasser von guter Qualität zu einem immer vernünftigeren Preis. Dadurch kann eine stabile Versorgung mit Trinkwasser für die Küstenbewohner sowie mit Wasser für Industriekessel gewährleistet werden. Zu den wichtigsten technischen Methoden gehören die Destillation, die Elektrodialyse und die Umkehrosmose. ). Die Weichmachung von Meerwasser hat keinen direkten Zusammenhang mit der Leitfähigkeit. Der Hauptzweck besteht darin, die Härte des Wassers zu verringern – beispielsweise durch Calcium- und Magnesiumionen. Dabei kann man durch Ionenaustausch Natriumionen oder Wasserstoffionen einsetzen, um diese Ionen zu ersetzen. Daher hat dies nur einen geringen Einfluss auf die Leitfähigkeit. Im Folgenden finden Sie eine weitere Analyse der Unterschiede zwischen Meerwasseraufbereitung, Meerwasserentsalzung und Entsalzung: Meerwasseraufbereitung bedeutet im Grunde genommen die Entsalzung von Salzwasser. Die offensichtlichste Auswirkung ist eine Verringerung der Leitfähigkeit des Wassers – mit dem Ziel, den Salzgehalt des Wassers zu senken. Die Meerwasseraufbereitung bedeutet die Entsalzung von Meerwasser zur Erzeugung von Süßwasser. Es handelt sich um eine open-source-basierte Technologie zur Optimierung der Nutzung von Wasserressourcen. Sie ermöglicht es, die Gesamtmenge an Süßwasser zu erhöhen – unabhängig von Zeit, Ort und Klimabedingungen. Dadurch kann eine stabile Wasserversorgung für die Einwohner an Küstenregionen sowie für Industriekessel gewährleistet werden. Der Prozess, bei dem aus Meerwasser Süßwasser gewonnen wird, nennt sich Meerwasseraufbereitung. Zu den derzeit verwendeten Methoden zur Meerwasseraufbereitung gehören die Gefriermethode, die Elektrodialyse, die Destillation sowie die Umkehrosmose. Die Umkehrosmose, bei der Umkehrosmosemembranen verwendet werden, hat aufgrund ihrer einfachen Konstruktion, der geringen Wartungsaufwände sowie der Modularität der Geräte schnell Marktanteile erobert. Sie ersetzt allmählich die Destillation als am häufigsten angewandte Methode. Es gibt weltweit mehr als 20 verschiedene Technologien zur Meerwasseraufbereitung, darunter die Umkehrosmose, die niedrig-effiziente Mehrfachverdampfung, die mehrstufige Verdampfung, die Elektrodialyse, die Dampfdestillation, die Verdampfung bei Taupunkttemperatur, die Kombination von Wasserkraft und Wärmeerzeugung sowie Technologien zur Meerwasseraufbereitung unter Verwendung von Kernenergie, Sonnenenergie, Windenergie oder Gezeitenenergie. Zudem gibt es zahlreiche Vor- und Nachbehandlungstechniken wie Mikrofiltration, Ultrafiltration und Nanofiltration. In der allgemeinen Einteilung lassen sie sich hauptsächlich in die Kategorien Destillation (thermische Methode) und Membranverfahren einteilen. Dabei sind die Methode der mehrstufigen Destillation, die Mehrstufen-Flash-Verfahren sowie die Umkehrosmose-Membranverfahren die weltweit gängigsten Technologien. Im Allgemeinen weisen Verfahren mit geringer Effizienz Vorteile wie Energieeinsparung, geringe Anforderungen an die Vorbehandlung des Meerwassers sowie eine hohe Qualität des entsalzten Wassers auf. Die Umkehrosmosemethode bietet Vorteile wie niedrige Investitionskosten und geringen Energieverbrauch – doch sie erfordert eine umfangreiche Vorbehandlung des Meerwassers. Die Mehrstufen-Flashverdampfungsmethode zeichnet sich durch ausgereifte Technologie, zuverlässigen Betrieb sowie eine hohe Produktionsleistung aus – doch ihr Energieverbrauch ist relativ hoch. Es wird allgemein angenommen, dass die Methode der niedrigenergetischen Mehrfachdestillation sowie die Methode mit Umkehrosmosemembranen die zukünftigen Richtungen sind. Meerwasserentkalkung – wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um die Entkalkung von hartem Wasser. Es besteht kein direkter Zusammenhang mit der Leitfähigkeit des Wassers; der Zweck besteht hauptsächlich darin, die Härte des Wassers zu verringern. Das Meerwasser enthält große Mengen an Kalzium-, Magnesium-, Bicarbonat- und Sulfat-Ionen. Dadurch bilden sich während des Entsalzungsprozesses an den Wänden der Wärmeaustauschrohre oder auf der Oberfläche der Membranen harte Ablagerungen aus CaSO4 sowie weiche Ablagerungen aus CaCO3 und Mg(OH)2. Dies führt zu einer Verringerung der Wärmeübertragungseffizienz oder des Durchflussrates der Membranen und beeinträchtigt somit den normalen Betrieb der Anlage. Daher ist es in der Vorbehandlungsphase des Meerwassers wichtig, dieses zu weichmachen und die darin enthaltenen Kalzium- und Magnesiumionen zu entfernen. Dies ist von großer Bedeutung für einen langfristig stabilen Betrieb der Anlagen, zur Energieeinsparung sowie zur Senkung der wirtschaftlichen Kosten. Entsalzung ist die Methode oder der Prozess zur Entfernung von „chemischen Salzen“. Entsalzung bedeutet im Großen und Ganzen die Methode oder den Prozess, bei dem das „Salz“ entfernt wird. Unter diesem „Salz“ sind dabei die breiter gefassten „chemischen Salze“ zu verstehen – nicht nur das üblicherweise verwendete Speisesalz. Einfach ausgedrückt handelt es sich dabei um die Entfernung der Kationen und Anionen aus dem Wasser. Die Entsalzung von Meerwasser zur Erzeugung von Süßwasser bezeichnet im Grunde die Meerwasseraufbereitung.