Apakah kapal pesiar menggunakan desalinasi air laut?
Perjalanan kapal pesiar selalu menjadi pilihan populer bagi masyarakat untuk menikmati liburan dan menjelajahi lautan. Namun, mungkin masyarakat penasaran, bagaimana pasokan air di kapal pesiar? Apakah teknologi desalinasi air laut digunakan? Artikel ini akan mempelajari topik ini. Pertama, mari kita lihat sumber utama air bersih di kapal dan sejarah perkembangannyaPeralatan Desalinasi Kapal.
Perkenalan
Kapal laut berlayar di lautan luas, dan dibutuhkan waktu antara 5-7 hari hingga 30-40 hari untuk berlabuh. Air domestik bagi penumpang kapal telah menjadi masalah besar yang perlu diselesaikan. Mesin Desalinasi Kapal (umumnya dikenal sebagai generator air tawar) merupakan peralatan desalinasi air laut yang dirancang sesuai dengan aplikasi khusus kapal, yacht, dan anjungan pengeboran minyak, dan telah menjadi solusi untuk permasalahan tersebut.
Ada Dua Sumber Utama Air Tawar di Kapal
1. Pasokan Pantai Daratan
2. Peralatan Desalinasi Air Laut Disediakan
Karena perbedaan kebiasaan hidup pribadi, jika menggunakan cara membawanya dari darat, Anda tidak hanya perlu berinvestasi dalam pengembangan peralatan penyimpanan air yang higienis dan aman, tetapi juga secara akurat mengontrol konsumsi air setiap orang untuk memastikan sumber air yang cukup dan keamanan higienis. Cara ini jelas tidak bisa diandalkan. Oleh karena itu, peralatan Desalinasi Kapal menjadi pilihan yang baik.
Sejarah Perkembangan Peralatan Desalinasi Kapal
Pada abad ke-19, yaitu setelah tahun 1800, kemunculan mesin uap, serta perkembangan navigasi dan kebutuhan praktis kolonisasi laut, mendorong perkembangan distilasi, dan munculnya evaporator terendam, yang dapat dianggap sebagai awal berkembangnya teknologi desalinasi air laut. Dari tahun 1812 hingga 1840, evaporasi efek tunggal dan evaporasi multi-efek vakum dikembangkan, dan penelitian serta pekerjaan desain pada evaporasi flash dimulai. Pada tahun 1852, evaporator air laut pipa tegak yang dipatenkan Inggris dengan cepat digunakan di kapal, dan kemudian diusulkan penguapan film semprot tabung horizontal. , kompresi uap dan paten lainnya. Pada tahun 1872, perangkat desalinasi tenaga surya pertama di dunia muncul di Chili, dengan keluaran harian 2 ton air desalinasi. Pada tahun 1884, Inggris membangun desalinator laut pertama yang memecahkan masalah air minum untuk transportasi laut.
Kandungan Garam Air Laut
● Air laut merupakan larutan berair yang mengandung lebih dari 80 jenis garam, 11 di antaranya memiliki konsentrasi melebihi 1 mg/L. Yang paling melimpah adalah NaCI dan MgCL2.
● Rata-rata kandungan garam air laut di lautan adalah sekitar 35g/L, namun kandungan garam air laut di berbagai wilayah laut berbeda-beda. Kandungan garam air laut berkaitan dengan geologi wilayah laut, curah hujan, aliran sungai ke laut, dan penguapan air laut.
● Beberapa laut pedalaman dekat dengan muara dan mempunyai penguapan yang rendah. Misalnya kandungan garam di Laut Baltik hanya 2~6,7g/L, dan kandungan garam di Laut Hitam 17~18,5g/L. Di beberapa laut pedalaman dengan kapasitas penguapan yang besar, seperti Laut Merah dan Laut Mediterania, kandungan garamnya bisa mencapai 40g/L atau lebih.
Penggunaan dan Persyaratan Air Tawar di Kapal
Air tawar di kapal terutama digunakan untuk air pendingin mesin diesel, air umpan boiler, air cucian dan air minum.
● Air pendingin mesin diesel hanya perlu air tawar (310kg/1000kw).
● Air pencuci umumnya mensyaratkan konsentrasi ion klorida tidak boleh lebih besar dari 200mg/L (Cl⁻) dan kekerasannya tidak boleh lebih besar dari 7 miliekuivalen/L.
● Air minum harus bebas dari kotoran, kuman dan bau yang membahayakan kesehatan, dengan kandungan garam tidak lebih dari 500~1000mg/L, konsentrasi ion klorida tidak lebih dari 250~500mg/L (Cl⁻), dan pH nilai 6,5~8,5. (Air sulingan yang dihasilkan oleh generator air mengandung terlalu sedikit mineral dan tidak dapat membunuh kuman, sehingga harus termineralisasi dan disterilkan saat digunakan sebagai air minum.)
● Persyaratan kualitas air untuk air umpan boiler adalah yang tertinggi. Secara umum, persyaratan kandungan salinitas air tawar yang dihasilkan oleh alat desalinasi air laut laut didasarkan pada standar air umpan boiler. Standar air umpan boiler laut Tiongkok menetapkan bahwa kandungan garam dalam air sulingan umpan harus kurang dari 10mg/L. (NaCl).
Permintaan Kapal akan Air Tawar
● Konsumsi air domestik per orang adalah sekitar 150~250L/hari.
● Air yang digunakan pada pembangkit listrik diukur dengan tenaga mesin induk:
★ Kapal bermesin diesel membutuhkan sekitar 0,2~0,3L/hari per kilowatt.
★ Kapal turbin uap memerlukan sekitar 0,5~1,4L/hari per kilowatt.
● Jumlah pasokan air untuk boiler tambahan dapat diperkirakan sebesar 1% hingga 5% dari kapasitas penguapan, dan untuk boiler bertekanan sedang dan tinggi sebesar 1% hingga 3% dari kapasitas penguapan.
Secara umum, kapasitas kapal pengangkut bermesin diesel dengan tenaga mesin utama sekitar 7500kW tidak melebihi 20~25m/hari.
Peralatan Desalinasi Kapal Pesiar
Setelah mengetahui sejarah perkembangan peralatan desalinasi kapal dan kebutuhan air bersih, sekarang kita akan membahas penerapan teknologi desalinasi pada kapal pesiar.
1. Pemanfaatan Sumber Daya Air pada Kapal Pesiar :
Kebanyakan kapal pesiar memang menggunakanair laut desalinasisebagai sumber air utama mereka. Proses ini biasanya terjadi melalui penguapan uap, yang berarti kapal pesiar mengubah air laut menjadi air sulingan, menghilangkan garam dan kotoran dari dalamnya. Kapal pesiar kemudian melakukan mineralisasi pada air sulingan untuk meningkatkan rasanya dan memberi klorin untuk memastikan air tersebut aman. Saat ini, teknologi desalinasi kapal pesiar telah matang dalam praktiknya. Kapal pesiar yang melaut memiliki kondisi yang nyaman untuk menggunakan desalinasi air laut. Asupan air mudah dan cepat, dan sumber air mencukupi. Hanya peralatan teknis profesional yang diperlukan untuk menyediakan sumber air bersih yang stabil bagi penumpang. Bahkan dalam perjalanan yang sangat jauh melintasi lautan, air minum di kapal tidak menjadi masalah.
2. Penerapan Teknologi Desalinasi RO pada Kapal Pesiar:
Selain penguapan uap, beberapa kapal pesiar dilengkapi dengan sistem reverse osmosis untuk menyaring dan menghilangkan garam air laut. Sistem ini menghasilkan air desalinasi dengan memaksa air laut melewati membran semipermeabel dengan tekanan tinggi, meninggalkan garam dan kotoran di satu sisi membran. Selain menjamin kualitas air, teknologi ini juga lebih hemat energi dan efisien, menjadikannya pilihan beberapa kapal pesiar modern. Diantaranya, peralatan desalinasi kapal pesiar kecil berukuran kecil, sangat terintegrasi, dan memiliki kinerja pengoperasian yang stabil sehingga sangat cocok untuk digunakan pada kapal pesiar laut. Peralatan desalinasi kapal pesiar terutama terdiri dari sistem pemasukan air, sistem pretreatment, sistem desalinasi air laut, sistem pembersihan kimia dan sistem kontrol cerdas. Teknologi intinya terletak pada teknologi membran reverse osmosis yang dimuat secara internal. Membran reverse osmosis dapat mewujudkan pemisahan dan penyaringan zat berskala nano, dan secara efektif dapat menghilangkan garam terlarut, bahan organik, koloid, mikroorganisme, dan zat lain dalam air laut. Ia beroperasi secara stabil dan tidak terpengaruh oleh iklim laut yang kompleks dan mudah berubah. Ini adalah produk pengembangan sumber daya air tawar yang andal, aman, dan berkualitas tinggi yang secara efektif dapat mengatasi masalah air personel di kapal pesiar yang melaut.
3. Tantangan Pengelolaan Air Kapal Pesiar:
Meskipun kapal pesiar menggunakan teknologi desalinasi air laut untuk memperoleh sumber air tawar, pengelolaan air masih menghadapi beberapa tantangan. Kapal pesiar membutuhkan air dalam jumlah besar selama perjalanan jauh, sehingga cara mengelola dan menghemat air secara efektif telah menjadi tugas penting. Selain itu, pengoperasian dan pemeliharaan teknologi desalinasi air laut juga memerlukan dukungan personel dan peralatan yang profesional, sehingga meningkatkan biaya dan kompleksitas pengelolaan sumber daya air.
Langkah-Langkah Desalinasi Terperinci untuk Peralatan Desalinasi Kapal Pesiar
1. Pengolahan Awal Air Laut:
Dalam proses desalinasi kapal pesiar, perlakuan awal adalah kunci untuk memastikan pengoperasian sistem reverse osmosis yang stabil dalam jangka panjang. Saat merumuskan rencana pengolahan awal air laut, pertimbangan penuh harus diberikan pada keberadaan sejumlah besar mikroorganisme, bakteri, dan alga dalam air laut. Reproduksi bakteri, alga, dan pertumbuhan mikroorganisme di air laut tidak hanya akan menimbulkan banyak masalah pada fasilitas pengambilan air, tetapi juga secara langsung mempengaruhi pengoperasian normal peralatan desalinasi air laut dan jaringan pipa proses. Pada saat yang sama, air laut sangat korosif, sehingga bahan peralatan, katup, dan alat kelengkapan pipa yang digunakan dalam sistem harus disaring untuk memastikan ketahanan korosi yang baik.
2. Sterilisasi Air Laut dan Penghapusan Alga:
Proyek desalinasi air laut seringkali menggunakan reagen kimia seperti klorin cair, NaClO dan CuSO4 untuk mensterilkan dan membunuh alga. Mempertimbangkan berbagai faktor seperti transportasi, sulit untuk menambahkan reagen kimia untuk mensterilkan dan membunuh alga. Umumnya, generator natrium hipoklorit air laut digunakan. Aliran kecil air laut bertekanan dipisahkan dari pompa air laut dan masuk ke generator natrium hipoklorit. NaClO dihasilkan di bawah pengaruh medan listrik DC dan langsung disuntikkan ke caisson pantai berdasarkan perbedaan posisi untuk membunuh bakteri, alga, dan mikroorganisme di air laut.
Karena tingginya kekerasan air laut, elektrolisis langsung air laut untuk menghasilkan NaClO harus mengatasi masalah kerak elektroda. Selama proses pengembangan, teknologi frequent pole reversal (EDR) elektrodialisis digunakan sebagai referensi, yaitu pergantian polaritas elektroda setiap 5 hingga 10 menit, yang secara efektif memecahkan masalah kerak dan pengendapan pada generator natrium hipoklorit.
3. Koagulasi dan Filtrasi:
Filtrasi koagulasi dirancang untuk menghilangkan koloid dan kotoran tersuspensi dalam air laut dan mengurangi kekeruhan. Dalam proyek pemisahan membran osmosis terbalik, indeks polusi (FI) biasanya digunakan untuk mengukur, dan nilai FI dari air umpan yang masuk ke dalamperalatan osmosis balikharus <4. Karena berat jenis air laut yang besar, nilai pH yang tinggi, dan perubahan musiman suhu air yang besar, sistem ini menggunakan FeCl3 sebagai koagulan, yang memiliki keunggulan tidak terpengaruh oleh suhu, bunga tawas yang besar dan kuat, serta cepat. kecepatan penyelesaian.
4. Desalinasi Air Laut Osmotik:
Air laut memiliki kandungan garam dan kesadahan yang tinggi, yang sangat korosif terhadap peralatan, dan perubahan suhu air musiman membuat sistem desalinasi air laut osmosis balik jauh lebih kompleks daripada sistem desalinasi air payau konvensional, dan investasi teknik serta konsumsi energi juga jauh lebih besar. lebih tinggi. . Oleh karena itu, sangat penting untuk mengurangi investasi teknik dan konsumsi energi melalui desain proses yang cermat dan konfigurasi peralatan yang wajar, sehingga mengurangi biaya produksi air satuan dan memastikan pengoperasian sistem yang stabil.
5. Perawatan Pengkondisian Kimia:
Untuk mencegah terbentuknya garam anorganik yang tidak larut, seperti CaCO3 dan CaSO4, akibat konsentrasi air laut selama proses desalinasi, serta kerak dan pengendapan pada permukaan membran osmosis balik dan alat kelengkapan pipa sistem, bahan anti kerak harus ditambahkan sebelum air laut memasuki sistem desalinasi reverse osmosis.
Menambahkan H2SO4 untuk mengatur nilai pH air laut untuk menguraikan HCO-3 dalam air laut guna mencegah pengendapan CaCO3 adalah metode yang paling umum digunakan dan ekonomis dalam desalinasi air laut. Penambahan (NaPO3) 6 (SHMP) merupakan cara yang efektif untuk mencegah pengendapan CaSO4, namun produk samping fosfat yang dihasilkan (NaPO3) 6 sambil menghambat kerak akan mendorong pertumbuhan mikroorganisme, bakteri dan alga, dan penggunaannya memiliki keterbatasan tertentu.
6. Menghilangkan Bahan Organik dan Bau Dari Air Laut:
Air laut di sekitar pulau sangat dipengaruhi oleh lingkungan sekitarnya. Kebutuhan oksigen kimia (COD) air laut adalah 1,7-2,5mg/L. Apalagi di musim panas dan musim gugur, air laut terkadang berbau menyengat. Oleh karena itu, selain menambahkan NaClO untuk oksidasi, ditambahkan filter karbon aktif. Karbon aktif granular berbentuk buah dengan kekuatan mekanik yang tinggi dapat secara efektif menyerap bahan organik dan bau, meningkatkan kualitas air reverse osmosis, sekaligus mengurangi polusi pada permukaan membran reverse osmosis. , memperpanjang umur layanan membran.
Pengantar Alur Proses Peralatan Desalinasi Kapal Pesiar
Pompa air laut ruang mesin kapal pesiar → sistem sterilisasi → pompa tekanan pipa → bag filter → filter presisi → sistem ultrafiltrasi → sistem pompa tekanan tinggi reverse osmosis → sterilisasi UV → pompa tekanan menengah → filtrasi primer → filtrasi sekunder → saklar tekanan rendah tinggi → tekanan tinggi pompa → sistem osmosis balik kecil → filter karbon aktif → alat sterilisasi UV → air minum langsung.
● Proses Di Atas Dibagi menjadi Tiga Bagian:
1. Bagian Pra-Perawatan:pompa air laut, sistem sterilisasi, pompa tekanan pipa dan bag filter di ruang mesin dapat diatur secara wajar sesuai dengan posisi ruang di kapal.
2. Bagian Utama:filter presisi, ultrafiltrasi, pompa bertekanan tinggi, sistem osmosis balik, alat sterilisasi ultraviolet. Bagian ini untuk sementara dianggap sebagai satu kesatuan struktur. Jika ruang di kapal terbatas, dapat juga dipasang sebagai struktur tersendiri.
3. Bagian Air Minum Langsung:filtrasi primer, filtrasi sekunder, sakelar tekanan tinggi dan rendah, pompa tekanan tinggi, sistem osmosis balik kecil, filter karbon aktif, alat sterilisasi UV. Bagian air minum langsung dapat digantung di dinding dengan luas kurang lebih 600mm×500mm×400mm.
Seberapa efisien teknologi desalinasi air laut di kapal pesiar?
Sekarang setelah kita memahami penggunaan teknologi desalinasi air laut di kapal pesiar, mari selami efisiensi teknologi ini.
1. Keuntungan teknologi penguapan uap:
Penguapan uap merupakan salah satu teknologi yang umum digunakan untuk desalinasi air laut di kapal pesiar. Meskipun metode ini relatif tradisional, metode ini sederhana, dapat diandalkan, dan dapat mengubah air laut menjadi air sulingan dalam waktu yang relatif singkat. Keunggulan teknologi ini adalah pengoperasian yang sederhana dan biaya rendah, serta cocok untuk beberapa kapal pesiar kecil dan menengah.
2. Efisiensi teknologi reverse osmosis:
Dibandingkan,teknologi osmosis baliklebih maju dan efisien. Teknologi ini menghilangkan garam dan kotoran dari air laut secara lebih menyeluruh, sehingga menghasilkan air desalinasi berkualitas lebih tinggi. Meskipun investasi peralatan dan biaya pengoperasiannya tinggi, efisiensi desalinasi dan keandalan kualitas airnya lebih tinggi, sehingga semakin banyak kapal pesiar yang menyukainya.
3. Pembaruan dan peningkatan teknis:
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan serta inovasi teknologi desalinasi air laut yang berkelanjutan, teknologi desalinasi air laut pada kapal pesiar juga terus diperbarui dan ditingkatkan. Di masa depan, dengan penerapan material dan teknologi baru, efisiensi desalinasi air laut dan penghematan energi kapal pesiar akan lebih ditingkatkan, sehingga memberikan pengalaman air yang lebih baik kepada wisatawan.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Output Air Tawar Peralatan Desalinasi Kapal Pesiar
Jumlah air yang dihasilkan (penguapan) peralatan desalinasi kapal pesiar terutama bergantung pada jumlah panas yang ditransfer dari air panas ke air laut.
● Permukaan pertukaran panas kotor dan bersisik, sehingga mengurangi koefisien perpindahan panas evaporator.
● A"kunci gas"terjadi pada sisi pemanas, dan gas di dalamnya akan mempengaruhi aliran media pemanas dan menghambat pertukaran panas. Udara dapat dikeluarkan melalui katup deflasi.
● Ketinggian air di evaporator terlalu rendah, sehingga mengurangi area pertukaran panas sebenarnya antara air pemanas dan air laut yang dipanaskan. Ketinggian air yang paling tepat pada evaporator adalah hanya mencapai posisi pelat tabung atas.
● Vakum yang tidak mencukupi akan menyebabkan titik didih air laut meningkat.
● Laju aliran air yang dipanaskan tidak mencukupi atau suhunya terlalu rendah sehingga menyebabkan suhu rata-rata air yang dipanaskan turun.
● Ketika volume pasokan air meningkat (laju pasokan air meningkat) atau suhu pasokan air menurun, lebih banyak panas yang dikonsumsi dalam pemanasan awal atau diambil oleh air garam.
● Katup solenoid pengembalian kondensat tidak tertutup rapat, menyebabkan sebagian air tawar yang dihasilkan bocor kembali ke dalam penyuling.
Dalam manajemen sehari-hari, apakah peralatan desalinasi kapal pesiar menghasilkan air tawar dan jumlah air yang dihasilkan memiliki pengaruh terbesar terhadap apakah vakum yang sesuai dapat dibuat dan dipertahankan. Namun produksi air peralatan desalinasi kapal pesiar akan berangsur-angsur berkurang setelah digunakan dalam waktu lama, hal ini seringkali disebabkan oleh kotoran dan kerak pada permukaan pemanas.
Apakah teknologi desalinasi air laut pada kapal pesiar ramah lingkungan?
Dampak lingkungan dari teknologi desalinasi air laut kapal pesiar
Penerapan teknologi desalinasi air laut pada kapal pesiar menjamin keamanan dan kecukupan air bagi wisatawan, namun juga menimbulkan kekhawatiran terhadap dampak lingkungan. Proses desalinasi air laut memakan banyak energi, terutama metode penguapan uap, yang akan meningkatkan emisi karbon kapal pesiar. Selain itu, air limbah yang dibuang dari pabrik desalinasi air laut juga dapat menimbulkan dampak tertentu terhadap ekosistem laut.
Mengurangi dampak lingkungan dari desalinasi air laut
Untuk mengurangi dampak negatif teknologi desalinasi air laut terhadap lingkungan, beberapa perusahaan pelayaran sedang meneliti dan mengadopsi teknologi desalinasi air laut yang lebih ramah lingkungan, seperti sistem desalinasi air laut tenaga surya dan teknologi reverse osmosis yang lebih efisien. Selain itu, perusahaan pelayaran juga memperkuat pengolahan dan daur ulang air limbah untuk mengurangi dampak terhadap ekosistem laut dan mendorong pembangunan berkelanjutan.
Apa tren masa depan dalam pengelolaan air kapal pesiar?
Sekarang setelah kita memahami efisiensi teknologi desalinasi air laut kapal pesiar, mari kita jelajahi tren perkembangan pengelolaan air kapal pesiar di masa depan.
1. Penerapan sistem pengelolaan sumber daya air yang cerdas:
Di masa depan, dengan berkembangnya teknologi cerdas, kapal pesiarsistem pengelolaan airakan menjadi lebih cerdas. Dengan memperkenalkan sensor canggih dan teknologi analisis data, kapal pesiar dapat melakukan pemantauan real-time dan pengendalian sumber daya air secara tepat, sehingga mengelola dan memanfaatkan sumber daya air dengan lebih efisien.
2. Pengenalan konsep pembangunan berkelanjutan:
Pengelolaan perairan kapal pesiar secara bertahap akan berkembang menuju pembangunan berkelanjutan. Di masa depan, kapal pesiar akan lebih memperhatikan konservasi air dan penggunaan kembali sumber daya air, mengadopsi teknologi desalinasi air laut yang lebih ramah lingkungan, mengurangi ketergantungan pada sumber air alami, dan mencapai pemanfaatan dan daur ulang sumber daya air yang berkelanjutan.
3. Kerjasama internasional dan pertukaran pengalaman:
Terakhir, industri pelayaran akan memperkuat kerja sama internasional dan pertukaran pengalaman untuk bersama-sama mengatasi tantangan yang dihadapi pengelolaan sumber daya air. Melalui kerja sama dengan negara dan kawasan lain, industri pelayaran dapat belajar dari pengalaman dan teknologi pengelolaan sumber daya air yang canggih di kawasan lain dan mendorong perkembangan bersama dalam pengelolaan sumber daya air global.