¿Cuáles son los métodos para extraer agua de mar en mares poco profundos?
Los pozos de playa son atractivos para pequeñas plantas desalinizadoras de ósmosis inversa (RO) debido a la disponibilidad de agua cruda de alta calidad. El proyecto de demostración de desalinización de agua de mar por ósmosis inversa de 500 m3/d de Shengshan construye un pozo de hormigón armado en la playa con un diámetro de fondo de 5 m y una profundidad de 3,7 m, lo que elimina el proceso de clarificación del agua de mar (precipitación) y sedimentación de arena. Debido a la influencia de la capacidad de captación de agua de un solo pozo, las ventajas no son obvias cuando la escala de la planta desalinizadora de agua de mar es >40 000 m3/d. En 2005, sólo había cuatro plantas desalinizadoras en el mundo con una escala de >20.000 m3/d que utilizaban pozos de playa para obtener agua. La mayor de ellas era la SWRO de Pembroke en Malta. Su capacidad era de 54.000 m3/d.
2. Extracción de agua de aguas profundas
La extracción de agua de aguas profundas consiste en extraer agua de las profundidades del mar hasta la costa mediante la construcción de tuberías y el uso del agua de las profundidades marinas para obtener agua. La captación de agua de aguas profundas se logra mediante la construcción de tuberías para guiar el agua de las profundidades marinas hasta la costa y luego reponer el agua de mar a través de estaciones de bombeo desalinizadoras construidas en la costa.
En circunstancias normales, el agua de mar de 1 a 6 metros debajo de la superficie del mar contendrá sedimentos, peces pequeños, algas, medusas y otros microorganismos. Cuando el nivel del agua es> 35 metros. Debajo de la superficie del mar. Cuando se usan, el contenido de estas sustancias se reducirá 20 veces y la calidad del agua será mejor, lo que puede reducir en gran medida la carga del pretratamiento. Al mismo tiempo, la temperatura del agua de las profundidades marinas es más baja, lo que tiene ciertas ventajas para el proceso de desalinización térmica del agua de mar.
Este método de recolección de agua es adecuado para áreas donde el fondo marino es relativamente empinado, preferiblemente dentro de los 50 metros de la costa, y la profundidad del agua del mar puede alcanzar los 35 metros. Si se encuentra en un área a 500 metros de la costa y la profundidad del agua de mar solo puede alcanzar los 35 metros, utilizar este método de recolección de agua le costará mucho dinero, a menos que necesite obtener agua de mar de alta calidad y baja temperatura que no puede. Puede obtenerse en mares poco profundos debido a requisitos de proceso especiales, no es apropiado utilizar este método de recolección de agua. Debido a factores como una gran inversión, este método de extracción de agua generalmente no es adecuado para proyectos de extracción de agua a gran escala.
3. Extracción de agua de mar poco profunda
La extracción de agua de mar poco profunda es la forma más común de extracción de agua para la desalinización de agua de mar. Aunque la calidad del agua es mala, todavía se utiliza debido a su calidad. ventajas de baja inversión, amplia adaptabilidad y rica experiencia en aplicaciones ampliamente adoptadas. Las formas comunes de ingesta de agua de mar poco profunda incluyen: tipo costero, tipo isla, tipo submarino, tipo acueducto y tipo marea.
(1) Toma de agua costera
La toma de agua costera se utiliza principalmente cuando la costa es empinada, el agua de mar contiene menos sedimentos, la sedimentación no es grave, la diferencia entre alta y baja las mareas no son grandes y la profundidad del agua cerca de la costa durante la marea baja> 1. Este método de sistema de toma de agua es simple, con una baja inversión del proyecto. La bomba de agua extrae agua directamente de la orilla y la operación y administración están centralizadas. La desventaja es que es susceptible a cambios especiales de marea y se ve seriamente afectado por la vida en el mar. La sala de bombas se ve afectada por las olas. Para superar las deficiencias de la mala seguridad y confiabilidad de la toma de agua, generalmente una bomba de agua está equipada con una tubería de succión separada, se diseñan al menos dos juegos de tuberías de desviación de agua y se instalan válvulas de compuerta en las tuberías de desviación de agua. Para evitar el impacto del oleaje, la sala de bombas se puede ubicar a una distancia de 10 a 20 metros de la costa.
(2) Toma de agua tipo isla
La toma de agua tipo isla es adecuada para la construcción de proyectos de toma de agua junto al mar con playas suaves y niveles de marea bajos lejos de la costa. Se requiere que la profundidad del agua en marea baja alrededor de la estructura de toma de agua de la isla sea ≥ 1,5 a 2,0 metros, el fondo marino sea pedregoso o arenoso y esté protegido por rompeolas naturales o artificiales en el puerto, por lo que es menos probable que sea invadido. por mareas. Se pueden construir calzadas o caballetes para conectar las estructuras de toma de agua con la costa. El sistema de suministro de agua de este tipo de toma de agua es relativamente simple y fácil de administrar. La toma de agua es lo suficientemente grande como para garantizar el suministro de agua incluso si el terreno con mareas es desfavorable.
La desventaja es que la construcción es difícil. Si la estructura de toma de agua se ve amenazada por cambios repentinos de mareas, la seguridad del suministro de agua será deficiente.
(3) Extracción de agua submarina
La extracción de agua del fondo marino es adecuada para situaciones en las que la línea costera de entrada de agua es relativamente plana, el área de aguas profundas está lejos de la costa o el rango de marea es grande, la marea baja está lejos de la costa y las condiciones de la bahía son malas (como áreas con fuertes vientos, olas altas y fuertes corrientes). Este método de toma de agua entierra la parte principal de la tubería de toma de agua (tubería artesiana o túnel) en el fondo del mar, y la estación de bombeo y el pozo se construyen en la costa, lo que puede proteger la estación de bombeo del impacto de las olas. Es relativamente seguro y el rango de cambios en la calidad del agua es a menudo pequeño. La desventaja es que los organismos marinos o la arena del mar se acumulan fácilmente en los pozos artesianos (túneles), que son difíciles de eliminar, los requisitos de tecnología de construcción son altos y el costo es elevado;
(4) Toma de agua tipo canal de desvío
La toma de agua tipo canal de desvío es adecuada para costas rocosas con costas escarpadas, aguas profundas en la toma de agua, pequeñas diferencias de reflujo y niveles de caudal, y no sedimentaciones graves ni puertos y zonas de muelles. Este método de toma de agua generalmente excava un canal de desvío desde el área de aguas profundas hasta la sala de bombas para recolectar agua. Se instala un terraplén rompeolas en el extremo del agua y los canales de desvío están a ambos lados del terraplén. Sus características son que la ingesta de agua es ilimitada, el canal de desvío tiene un cierto efecto de sedimentación y clarificación, y las rejillas y pantallas instaladas en el canal de desvío pueden interceptar grandes organismos marinos. La desventaja es que la cantidad de trabajo es grande y se ve fácilmente afectada por los cambios de marea. Durante el diseño, la entrada de agua del canal de desvío debe ser al menos 0,5 metros por debajo del nivel de marea garantizado requerido por el proyecto. El volumen de agua de diseño debe seleccionar un factor de seguridad apropiado basado en una determinada tasa de sedimentación y ciclo de dragado del desvío. canal. El dragado del canal de desvío se puede realizar mediante dragado mecánico o dragado del canal de desvío y la zanja de drenaje, o se pueden utilizar ambos métodos de dragado al mismo tiempo. El diseño de la eliminación de sedimentos de la zanja de drenaje debe ajustar la pendiente del fondo. el canal de desvío hasta la entrada de agua.
(5) Toma de agua de marea
La toma de agua de marea es adecuada para áreas con costas planas, áreas de aguas profundas y alejadas y embalses reguladores en la costa. Se instala una compuerta de respaldo automática en el depósito regulador de marea. Cuando la marea sube, la compuerta se abre y el agua de mar ingresa al depósito para almacenar agua. Cuando la marea baja, la compuerta se cierra y el agua ingresa al depósito para extraer agua. Este método de toma de agua utiliza la ley del flujo y reflujo, y el suministro de agua es seguro y confiable. La sala de bombas puede estar lejos de la costa y no está amenazada por las mareas. El embalse en sí tiene un cierto efecto de purificación. la calidad del agua es buena, es especialmente adecuada para áreas con grandes diferencias en los niveles de marea y la capacidad de utilizar depresiones naturales, áreas donde los embalses se construyen sobre llanuras de marea. Las principales desventajas de este método de toma de agua son que lleva mucho tiempo detener la entrada de agua durante la marea baja, el embalse tiene una gran capacidad de almacenamiento de agua, ocupa mucha tierra y requiere una gran inversión. Además, el crecimiento de organismos marinos causará problemas con el cierre de la puerta de seguridad. Al diseñar, es necesario considerar el uso de equipos mecánicos para eliminar los organismos marinos que crecen en la puerta.
Si las condiciones son adecuadas, el agua también se puede desviar utilizando una combinación de canales de desvío y embalses reguladores de mareas. Cuando sube la marea, la compuerta automática del depósito regulador se abre para almacenar agua y la compuerta del depósito regulador desde el canal de desvío a la casa de bombas se cierra, de modo que el agua de mar fluye directamente desde el canal de desvío a la casa de bombas; cuando baja la marea, se cierra la compuerta de entrada del canal de desvío y se conectan el embalse regulador y el canal de desvío, la compuerta, suministro de agua desde la cisterna. Este método de toma de agua tiene las ventajas tanto de los canales de desvío como de los embalses regulados por mareas, y evita las desventajas de ambos.