Omvänd osmos

[Bo]

När man begrundar omvänd osmos, inser man att den energi man måste offra för reningen, motsvarar den som skulle behövas för att pumpa upp vattnet från ett djup där trycket är det som behövs för passagen genom filtret. Större tryck ju högre salthalt. – Allt man offrar därutöver är på grund av ofullkomlig verkningsgrad.

För att efterlikna denna situation kan man ha två kugghjulspumpar av något olika kapacitet på samma axel där skillnaden i kapacitet motsvarar det vatten som passerar genom filtret och resten det som behövs för bortspolning av vatten med förhöjd salthalt. Den mindre pumpen fungerar då omvänt och ger energi till axeln eftersom trycket är högre innan än efter vattnets passage genom den.

Pumpenergin går då i sin helhet till det producerade renvattnet även då detta bara är en bråkdel av den vattenmängd som passerar genom renaren. (- Där måste alltså vara sådan genomströmning att vattnets salthalt inte ger sämre verkningsgrad p g a kravet på ökat tryck genom filtret.)

Den teknik jag misstänker används för närvarande, är en där tryckökningen i det förbispolade spillvattnet motsvarar förspilld energi.

Någon här som vet vilket tryck som behövs för den salthalt som finns i Medelhavet och Atlanten?

[Vattendoktorn fd]

Svar: Att avsalta vattnet i döda havet kräver ett tryck på c:a 80 bar.

Östersjövattnet c:a 20-25 bar, beroende på var man tar vattnet.

/Leif

[Bo]

Då bör väl atlantvatten kräva runt 40 bar.

Den energi som går till spillo då ett vattendrag rinner ut i atlanten motsvarar då en fallhöjd på 400 meter.

En god andel av denna energi kunde tas tillvara genom rättvänd osmos med anordningen jag beskrev ovan med två kugghjulspumpar på samma axel och som då inte pumpar utan får rotera av vattentrycket.

[Vattendoktorn fd]

40 bar ja det är troligt.

Ja nästan,omvänd osmos innebär att man genom tryck pressar vatten genom ett membram, vars porositet endast kan ses genom elektronmikroskop. På trycksidan bör man först förfiltera som att ta bort kalk framförallt innan man pressar (salt) vatten igenom det. Vid havsavsltning använder man sig av ett flockningsmedel så att inte porerna blir igensatta av föroreningar som man kan ta bort utan att belasta membramet, genom enkel filtrering. Det vatten som inte passeras genom membramet sköljs helt riktigt förbi membramet, men man måste också skölja membramet utanför membramet så att man förhindrar onödig igensättning. Detta sker under icke produktion av renvatten.  Detta tryck behöver inte vara detsamma (för sköljning) som för produktion. Det kan vara betydligt lägre. Denna procedur genomförs normalt 1 g/v c:a 1 tim, då man samtidigt mäter producerad volym / tidsenhet för att bedömma ingensättningsgraden av membramet. OBS detta är mina erfarenheter som är 10 år gamla, så det kan ha skett förändringar utanför min kunskap.

Så visst borde det gå att lösa som du beskrivit det, med lite fantasi och sunt förnuft.

Anm. Membramen kan rekonditioneras med Bas / Syra , så att man kan återanvända dem 2 ggr till, dvs tot 3 år. Denna rekonditionering sker hos de större vattenreningsentreprenörerna (HOH) tex.

Rita o räkna, det går säkert.

Hälsn Leif

[Bo]

kunde sabba idén men beträffande övrig igensättning av filtret kunde man väl tänka sig att med jämna mellanrum chockrensa filtret med vädur-principen då man vänder strömmen plötsligt. - Bara ett infall.

[Vattendoktorn fd]

kunde sabba idén men beträffande övrig igensättning av filtret kunde man väl tänka sig att med jämna mellanrum chockrensa filtret med vädur-principen då man vänder strömmen plötsligt. - Bara ett infall.

Ett salt vatten innehåller mängder av kalk, vilket måste tas bort innan det pressas igenom membramet. Ett vanligt avhärdningsfilterkan användas, för totalavhärdning. Detta gäller dock brunnar på fastlandet med saltvatteninträngning. Annars använder man ett flockningsmedel så att icke önskvärda partiklar skall onödigt belasta membranet. Detta flock filtreras sedan med vanligt sandfilter.

Ja man skulle kunna chockrensa membramet, men bara med redan avsaltat vatten, och det skulle bli för dyrt och omständigt. Annars hade man säkert gjort det tidigare.

Hälsn Leif

[Bo]

som energikälla där vattendrag möter saltvatten, där är problemet inte detsamma.

Man har ett filter genom vilket sötvattnet tränger in i en behållare där saltvatten cirkulerar, - ända tills trycket i denna behållare är uppemot 40 bar.

Det som håller saltvattencirkulationen igång är alltså två kugghjulspumpar på samma axel där den något mindre fungerar som pump medan den större ger energin till axeln p g a den tryckskillnad osmosen skapar.

Behövs det avkalkning här, är det bara för det vatten som passerar filtret.

[Vattendoktorn fd]

Ett litet tillägg, om man har en vattenreningsanl för andra ändamål än att avsalta vattnet. Bör man använda redan renat vatten för renspolning för att få högsta effekt. Man brukar dock slira med detta pga kostnaderna för det extra vattenmagasinet som behövs. Av denna anledning tror jag att det vore bäst att anväde avsaltat vatten för att rensa membramet, men att det stupar på kostnaderna.

Tittar man på de små avsaltningsanl att placeras under diskbänk, så blir det billigare att samla regnvatten. Elektrolux försökte på tidigt -90 tal introducera en minianl, den dog snabbt ut. Eftersom jag själv kollade upp tillverkare av kvartsglasrör för UV desinf under slutet av -80 talet vet jag att Elektrlux köpt 800 kvartsglasrör, och mer än så många aggr har nog inte lämnat E-lux fabriken.

Varje vatten har sina egenskaper, och bör behandlas därefter. Därav mitt företagsnamn.

Hälsn Leif

[Vattendoktorn fd]

som energikälla där vattendrag möter saltvatten, där är problemet inte detsamma.

Man har ett filter genom vilket sötvattnet tränger in i en behållare där saltvatten cirkulerar, - ända tills trycket i denna behållare är uppemot 40 bar.

Det som håller saltvattencirkulationen igång är alltså två kugghjulspumpar på samma axel där den något mindre fungerar som pump medan den större ger energin till axeln p g a den tryckskillnad osmosen skapar.

Behövs det avkalkning här, är det bara för det vatten som passerar filtret.

Om vi skulle skilja på filter och membram, så blir det kanske enklare. Att sätta ett membram under låt oss säga 40 bar, behövs en relativt litet tryckkärl för detta, efter högtryckspumpen. Skall vi däremot blanda vatten, som sen skall trycksättas i en större behållare (tryckkärl). Bara det låter som att det skulle öka kostnaderna för att uppfylla tryckkärlsnormerna. Att rena vatten från kalk och annat sker bäst i trycklösa processer, men man väljer ofta trycksatta därför att de är mindre volymkrävande.

Hälsn Leif

[Bo]

handlade det om där och då trycksätts behållaren spontant innanför membranet för att det finns saltvatten där.

För att kunna utnyttja detta ökade tryck till energiproduktion, tänker man sig t ex att man har en pytteliten kugghjulspump som fungerar som en miniturbin och tar ut energin via axeln. Olägenheten med detta är ju att saltvattnet snabbt späs ut och processen stannar av.

Man måste alltså få till en cirkulation av saltvatten i behållaren och för detta har man istället för en pytteliten kugghjulspump två stora men inte riktigt lika stora. Skillnaden mellan deras kapacitet motsvarar den man försökte med först.

Medan denna skillnad nu gör samma jobb som den lilla pumpen förut, svarar resten av pumpkapaciteten bara för saltvattenomsättningen. Man får utan energiförluster en omsättning av vattnet i saltvattenbehållaren.

[Vattendoktorn fd]

handlade det om där och då trycksätts behållaren spontant innanför membranet för att det finns saltvatten där.

För att kunna utnyttja detta ökade tryck till energiproduktion, tänker man sig t ex att man har en pytteliten kugghjulspump som fungerar som en miniturbin och tar ut energin via axeln. Olägenheten med detta är ju att saltvattnet snabbt späs ut och processen stannar av.

Man måste alltså få till en cirkulation av saltvatten i behållaren och för detta har man istället för en pytteliten kugghjulspump två stora men inte riktigt lika stora. Skillnaden mellan deras kapacitet motsvarar den man försökte med först.

Medan denna skillnad nu gör samma jobb som den lilla pumpen förut, svarar resten av pumpkapaciteten bara för saltvattenomsättningen. Man får utan energiförluster en omsättning av vattnet i saltvattenbehållaren.

Nu trillade pengen ner, den hade fastnat i myntrännan. Ja om vi går till vår egen kropp och njurarna, så fungerar de osmotiskt, så dina funderingar verkar att hålla så långt. Nästa steg är, är detta genomförbart i praktisk handling, utan att man böver ruineras. Så här rakt upp och ner, tror jag att det är möjligt att förfara på detta sett. Och då blir ju energikostnaden avsevärt lägre än nuvarande, så det finns all anledning att spåna vidare.

Hälsn Leif

[Bo]

ja när det handlar om rening med omvänd osmos, var det energikostnaden jag fick ner där.

Men vid osmos är det bara vinst. man tar vara på en outnyttjad energiresurs motsvarande 400 meters fallhöjd för vattendrag som rinner ut i världshavet.

- D v s om igenkalkningsproblem av membranen kan lösas.

[Edgar]

Hej!

Jag kanske är en glädjedödare, räknade på vilket osmotiskt tryck en 4 % lösning av vanligt salt har vid 10 grader C.  Det osmotiska trycket är 16 bar.  Har man mindre tryckskillnad över membranet strömmar vatten till den "salta" sidan, är tryckskillnaden större, strömmar vattnet andra vägen.

Används omvänd osmos för att rena havsvatten bör man nog gå upp till de 40 bar som nämnts tidigare, för att få nämnvärd effekt.  Passagen av vattnet genom membranet tar ju tid.

Edgar, som fortsätter fundera!

[Bo]

Har försökt få reda på de siffrorna innan.

Men det är både bra och dåliga nyheter. Den teoretiska lägsta energikostnaden för rening av atlantvatten blir då 1600Nm/l - mindre än 0,5 kWh per kubikmeter.

Och den energiförlust utspädningen av ett vattendrag i havet motsvarar är bara 160 meters fallhöjd.

[Edgar]

Tittade lite mer på labuppställningar för att mäta osmotiskt tryck. Det är en vanlig metod för att räkna fram olika ämnens molvikt, om man ska prata kemispråk.

En apparat var konstruerad för att få fram värden på cirka en timma, då var ytan på membranet ca 75 kvadratcm, och volymerna vätska på vardera sidan var 15 kubikcm.

Det går åt en oherrans massa membran för att få fart på det här!

Edgar

[Bo]

om den teoretiska lägsta energiåtgången för att rena havsvatten är runt 0,5 kWh.

Det kan ju finnas andra metoder.

[Bo]

består av en membranslang nedsänkt i rent sötvatten och med kugghjulspumpar anslutna till var ände, - den ena med något större diameter och båda på samma axel. Genom slangen får saltvatten passera.

Sötvattnet passerar membranet även då trycket på saltvattensidan växer till kanske 10tals bar och trycket får pumphjulen att rotera och därmed ge en saltvattenström som håller saltkoncentrationen uppe. Den mindre pumpen arbetar då som pump medan energin kommer från den större som arbetar som turbin.

[Bo]

att det går åt en förskräcklig massa membranslang för att vattnet i en å skall hinna passera men för varje liter får man ut 1 kWs om verkningsgraden är 60%.

- För varje liter per sekund: en kilowatt.