Применение морской воды для технических и питьевых нужд без предварительной обработки невозможно из-за ее высокой солености — порядка 15–35 г/л. Для ее опреснения используется ряд способов, основанных на физическом либо химическом удалении избыточных солей. К основным методам деминерализации воды относят:
• термальную дистилляцию;
• вымораживание;
• технологии обратного осмоса;
• химическое опреснение;
• ионный обмен.
Большинство промышленных опреснительных установок работают на основе технологий дистилляции либо обратного осмоса. Кратко опишем их принцип действия и основные особенности.
Термальная дистилляция
Получение питьевой воды выпариванием морской является наиболее апробированным методом. Выделяющийся при кипячении пар на следующем этапе охлаждается и конденсируется (рис. 1). Таким образом получается чистая вода практически без примесей, которые остаются в концентрированном растворе.
Для повышения степени очистки сегодня применяются специальные мембраны. Они задерживают крупные молекулы, пропуская водяной пар.
Основанные на описанной технологии промышленные установки получили широкое распространение для получения пресной воды. К недостаткам такого метода относится высокое энергопотребление.
Обратный осмос
Вторая по распространенности технология основана на использовании фильтрации. Вода подается на мембранные фильтры под высоким давлением. Степень очистки достигает 98–99%. Если изначальная соленость составляла 20 г/л, то на выходе получится порядка 400 мг/л. Это высококачественная питьевая вода.
На рис. 2 изображен основной принцип действия подобных установок. Их преимуществами является компактность и относительно небольшие затраты на обслуживание. Работающие в автоматическом режиме установки хорошо подходят для частных хозяйств, небольших и средних предприятий.
Вымораживание
Данный метод основан на переводе морской воды в другое агрегатное состояние. В процессе замерзания верхние слои опресняются. Соли и другие примеси остаются в нижней части раствора.
Для повышения степени очистки используются специальные реагенты. Это позволяет получать высококачественную пресную воду.
Ионный обмен
Для опреснения используются ионобменные фильтры, в которых происходит замена ионов натрия и хлора на водород и гидратные группы. В результате хлорид натрия замещается обычной водой.
Способ применяется для солоноватых вод с минерализацией не больше 25 мг/л. Основной недостаток — высокий расход реагентов.
Химическое опреснение
Деминерализация осуществляется посредством реагентов, содержащих серебро и барий. Они вступают в реакцию с солями, после чего происходит выпадение в осадок образующихся твердых частиц.
Недостатки метода — высокая стоимость и сильная токсичность применяемых реагентов.
Заключение
Для опреснения морской воды в частных хозяйствах, на фермах, небольших и средних производствах наиболее оптимальной является технология обратного осмоса. Указанный метод позволяет с высокой эффективностью получать достаточно большие объемы высококачественной питьевой воды при умеренных затратах.
You must be logged in to post a comment.