Источники воды на планете постепенно уменьшаются, но водных ресурсов достаточно. Пресная вода очень ценна в наше время, так как ее нехватка ощущается в США, Израиле, Кувейт. В таких странах природные дожди случаются достаточно редко. И в ближайшем будущем люди будут рассматривать океаны как источник воды.Процесс опреснения морской воды начинает интересовать мир из-за боязни исчезновения пресной. Поэтому нужно искать альтернативу.
Опреснение – это главный способ избежать засухи и гибели всего живого в особо засушливых местностях.Превращать морскую воду в пресную люди придумали очень давно. Ведь вода — это основа жизни всего живого на планете.
Опреснений в настоящее время существует несколько вариантов:
- промышленный;
- домашний;
- экстремальные.
Все эти способы для того, чтобы человек умел добывать самое важное для организма Воду.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СПОСОБЫ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ
Население Земли увеличивается с каждым годом. Это влияет на количество пресной воды на планете. Источник воды — это Мировой океан. На помощь по опреснению промышленным способом приходят специальные очистные сооружения и различные способы:
- Многостадийная дистилляция — один из популярных способов опреснения с помощью закипания и парообразования при высоких температурах;
- Мембранная дистилляция — пресная вода образуется путем нагрева воды с одной стороны мембраны, которая пропускает только пар;
- Химическими реагентами — этот проходит с помощью химических реагентов. Этот способ в промышленности использую редко и за его высокой стоимости, и процесс опреснения и фильтрации таким способом занимает много времени;
- Метод обратного осмоса — это дешёвый способ получения воды с низким содержанием солей. Происходит путем сильно давления на морскую воду, через многочисленные фильтрованные установки. При вложении 1 доллара можно получить до 15 тонн воды. Степень опреснения при этом способе зависит от исходных данных анализов морской воды, степень уровня солей в составе, температуры и давления;
- Ионное опреснение воды. Этот способ очистки появился сравнительно не давно и позволяет, при перегоне водных масс через фильтры насытить воду ионитами (соединения с органическими кислотами и основаниями). Вода, полученная на выходе может иметь до 3г/л солей. К использованию очистки с ионитами есть требования, чтобы они не изменяли состав воды и были безопасными для человека;
- Электродиализ — установка оборудована мембранами, в которых есть катионы и анионы, тем самым при процессе опреснения между перегородками скапливается вода. Метод позволяет проводить электродиализ и при повышенных температурах. Этот способ оптимален по стоимости и его все чаще применяют, иногда даже комбинируя с ионным методом опреснения воды;
- Газогидратный метод-происходит под давлением и низкой температуры, далее замороженную соленую воду, при помощи газа образуются кристаллы, затем их вымывают и плавят, на выходе получается чистая вода.
ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
У каждого человека в доме всегда есть свет, огонь, посуда и морозилка. Все это поможет нам опреснить воду в домашних условиях.
Первый способ это с помощью самогонного аппарата или можно использовать просто посуду, которую можно поставить на плиту, накрыть крышкой.Принцип — этого метода:
- вода начинает испаряться от тепла;
- отведение конденсата по трубочке;
- капли пара, собираются в отдельную тару и получается чистая вода. Далее накрыть крышкой и дать охладиться.
Второй способ. Но он применим для бедственного положения, когда под рукой ничего нет, кроме бутылки с непригодной для питья водой.
Первый вариант очистки:
- Вода наливается в бутылку;
- Уровень воды не должен доходить до горлышка, ее нужно положить горизонтально;
- В таком положении нужно приклеить скотчем к горлышку другую пустую бутылку;
- Эту конструкцию из бутылок нужно поставить в теплое место или на солнце;
- Под бутылку, в которой нет жидкости, подкладывается предмет, чтобы она стала немного выше;
- Через некоторое время в пустой бутылке появятся на верхней части появятся капли конденсата и далее они начнут стекать вниз;
- Нужно разъединить емкости и можно пить воду из бутылки, где изначально она была пустая.
Второй вариант очистки:
- Понадобится тара с высокими бортиками;
- В центр ставим небольшую емкость (стакан, кастрюлю);
- В тару наливается вода, которую нужно очистить, уровень воды не выше самой емкости;
- Тара накрывается пленкой или пакетом;
- Над стаканом ложится грузик;
- Тару далее ставим в теплое место или на солнце;
- Под пленкой начнет скапливаться конденсат и будет стекать в емкость;
- Снимаем пленку и в стакане будет вода для питья.
Третий вариант очистки:
Это замораживание в морозильной камере холодильника.
- Налить в широкую тару неочищенную воду;
- Поставить в морозильную камеру;
- Постоянно следить за процессом заморозки;
- Как только вы увидите тонкий слой льда, соберите его аккуратно в стаканчик, это и есть чистая вода;
- Каждый раз, не торопясь снимайте верхний слой. Так же слой льда почти не будет содержать солей.
ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Экстремальные условия могут возникнуть внезапно и нужно не паниковать, а уметь удержать, добывать воду, профильтровать, сделать безопасной к употреблению. Не нужно ждать, когда закончатся запасы воды, например, нужно идти и искать новые источники.Как удержать влагу:
- Пейте воду по чуть-чуть, держать максимально долго во рту.
- Отдыхать и напрягаться.
- Будьте в тени деревьев, сделайте себе укрытие.
- Не стоит лежать на теплых камнях или земле.
- Кушать как можно меньше.
- Не пейте спиртные напитки.
- Дышите спокойно носом.
Если у вас была долгая нехватка воды и вы нашли источник, не стоит пить сразу много, лучше мелкими глотками, так как обезвоженный организм очень слаб и вам может стать плохо.
Где найти воду:
Если рядом нет озер, рек, то нужно копать землю до грунтовых вод.
Среди склонов гор лучше искать зеленую траву, и копать именно под ней. В лесах, можно найти небольшие ручьи, когда начнете копать, то вода будет видна сквозь почву, это и говорит о том, что недалеко есть водоем. Небольшая яма станет отличным источником воды.
Далее вам нужно отфильтровать и обеззаразить жидкость. Фильтровать можно несколькими способами:
- пропустить жидкость через гравий, песок;
- пропустить воду через ткань с травой и мелкими камешками;
- Для того что обеззаразить воду самый лучший способ — это развести огонь и вскипятить воду, и дать ей остыть.
Есть несколько основных способов опреснения воды в экстремальных условиях.
- Сбор росы.-Яму, обмазанную глиной, нужно накрыть сверху тканью,чтобы образовался конденсат чистой воды;-ранним утром можно взять ткань и поводить по мокрой траве, далее отжать ее в емкость;-во время дождя обвяжите тканью дерево и вода, стекающая по стволу будет впитываться в нее.
- Солнечный дистилляторВыкопайте яму в том месте, где на землю попадает солнце, внутрь поставьте емкость, и накройте пакетом или крупными листьями. Тем самым чистая вода будет конденсироваться и стекать в емкость.
- Использование круп.Лучше всего подойдет рис, но может пригодится гречка, перловка.Вам нужно в кастрюле с соленой водой отварить рис, он впитает в себя соли, конечно не полностью, но это поможет утолить жажду. Этот способ применяется не часто, если есть острая необходимость. Опреснение в данном случае выполнено не до конца.
Вода жизни необходимый источник для всего человечества и планеты. В наше время существует множество способов опреснения неочищенной воды. Ученые-разработчики не стоят на месте и с каждым годом совершенствуют свои знания в этой области.
Статью проверил и отредактировал Papa Vlada.
Первоисточник статьи опубликован на сайте про воду.
Опреснение воды
Водные запасы нашей планеты составляют около 72% всей территории, однако большая часть находится в форме соленой воды акватории Мирового океана. Она не пригодна для использования в питьевых и хозяйственно-бытовых целях ввиду высокой концентрации растворенных солей.
Интенсивное развитие промышленности и рост населения требует огромных запасов опресненной и обессоленной воды. В XXI веке проблема нехватки пресной воды встает даже в тех районах планеты, где такой вопрос никогда не поднимался.
Системы для опреснения воды стремительно набирают популярность.
Что такое опреснение воды
Солесодержание — это суммарное содержание в воде природного источника минеральных неорганических солей, которое характеризует степень минерализации воды.
Морская вода содержит в основном растворенные ионы соединений Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaSO4, MgSO4, MgCl2, NaCl в следующем соотношении: HCO3- + SO42- ˂ Ca2+ + Mg2+, Cl- ˃ Na+.
Концентрация солей колеблется в зависимости от расположения моря. Средний показатель солености Мирового океана — 35 г/л.
Опреснение воды — это комплекс мероприятий, позволяющих уменьшить концентрацию солей в воде до показателей, соответствующих нормативам питьевого водоснабжения и промышленного водопотребления. Для питьевых целей показатель минерализации воды не должен превышать 1000 мг/л.
Технологический цикл может включать разные способы опреснения воды, в основе которых лежат химические методы осаждения, ионный обмен, фильтрация на мембранных установках обратного осмоса, воздействие температурой и постоянным электрическим током. Часть из них основана на изменении агрегатного состояния воды — замораживание или переход в газообразное состояние с последующим возвращением в форму жидкости.
Проблемы с опреснением морских и соленых вод
По статистике сегодня десятки стран на планете испытывают дефицит чистой питьевой воды. Львиная доля запасов дистиллированной воды сосредоточена в ледниках за полярным поясом, однако добыча их оттуда затруднена.
Загрязнение грунтовых и подземных вод уменьшает количество источников водоснабжения.
Каждый день ученые ищут новые средства очистки и опреснения воды из имеющихся ресурсов: сбор дождевой и талой воды, плавление доступного льда айсбергов, замкнутые циклы водоснабжения и водоочистки на производствах.
Еще острее ощущается необходимость получения питьевой воды методом опреснения морей и океанов в прибрежных районах, на засушливых пустынных территориях с минимальным количеством пресных водоносных горизонтов. Этим объясняется востребованность и усовершенствование методов для опреснения морской воды путем удаления повышенной концентрации солей.
История возникновения метода опреснение морской воды в мире
О качестве воды для питья человечество задумывалось еще на заре цивилизации. Опреснение воды от соли было необходимостью для многих народов. Во времена Аристотеля моряки кипятили морскую воду, а пар собирали губкой.
Затем из губки высасывали уже пресную воду, пригодную для питья. В средние века процесс получения дистиллированной воды в перегонном кубе описывал Леонардо да Винчи.
В России первая установка дистилляции появилась в Красноводске на берегу Каспийского моря в конце XIX века и могла переработать 67 куб. метров воды в сутки.
Какие страны на сегодняшний день широко используют опреснение морской воды? Сегодня дефицит пресной воды приобретает планетарные масштабы.
Развитые страны разрабатывают новые стратегии опреснения морской воды, чтобы минимизировать проблему засушливости почвы и недостатка пресной воды в прибрежных районах соленых водоемов.
Индустриальные США и Япония давно стали потреблять в разы больше пресной воды на бытовые и промышленные нужды, чем есть у них в запасе.
В восточных странах Аравийского полуострова, где проблема стоит очень остро ввиду крайней засушливости региона, налажены опреснительные комплексы на основе обратного осмоса с большой производительностью — до 1000 млн м3 в год (Саудовская Аравия и ОАЭ). В Израиле мощности опреснительных станций путем мембранного фильтрования и перегонки воды из Средиземного моря обеспечивают страну на 15% питьевой водой и 50% технической от необходимого количества.
Россия по запасам пресной воды занимает первое место в мире. Только акватория Байкала способна обеспечить всех россиян пресной водой на сегодняшний день. Проблема в том, что 80% этих запасов приходится на незаселенные области Сибири и Дальнего Востока. Добыча и транспортировка пресной воды в юго-восточную часть страны, в северные приморские регионы обернется высокими затратами.
Остро строит проблема опреснения воды в Крыму, Приморском крае, Поволжье и Черноморском побережье. Внедрение на прибрежных территориях комплексов по опреснению морской воды на основе ультрафильтрации, обратного осмоса и ионного обмена позволяют получить качественную воду для хозяйственно-бытовых нужд.
Главным вопросом остается удешевление технологии для повышения рентабельности водоочистных мероприятий.
Как происходит процесс опреснение воды
Процесс обессоливания и опреснения воды основан на удалении солей из морской воды химическими или физическими способами. В зависимости от этого установки делят на дистилляционные и фильтрационные.
Обычные или многостадийные дистилляторы работают на основе принципа перегонки: нагревают воду до перехода в газообразное состояние и конденсируют чистый пар в другом сосуде.
Более половины установок опреснения соленой воды работают на этой основе.
Фильтрационные установки опреснения очищают воду без изменения ее агрегатного состояния и основаны на методе обратного осмоса. Нагнетаемое насосом давление продавливает в большей степени молекулы воды через наноотверстия осмотической мембраны, обеспечивая на выходе воду со степенью чистоты 98%.
То есть, если исходная минерализация воды 18 г/л (именно такая у Черного моря в Краснодарском крае или Крыме), то вода на выходе будет иметь минерализацию 360 мг/л.
Абсолютно питьевая вода! Производительность мембраны и степень обессоливания и опреснения зависят от исходного состава морской воды, температуры и давления в системе.
Альтернативными процессами опреснения воды из морей и океанов являются электродиализ и вымораживание, но они связаны с высокими затратами на обеспечение работы оборудования и не предназначены для опреснения больших объемов воды.
При электродиализе под воздействием постоянного электрического поля катионы и анионы осаждаются на электродах.
Преимущество данного метода по опреснению морской воды — в возможности опреснять воду при высоких рабочих температурах, так как используются химически и термически стойкие мембраны.
Где используется опреснение морской и использованной воды
Технология опреснения воды в мире направлена на уменьшение солесодержания водного раствора до концентрационных пределов, которые устанавливают технические регламенты водопотребления в определенной отрасли народного хозяйства или промышленного производства.
В зависимости от степени удаления солей различают обессоливание и опреснение. При обессоливании концентрация катионов и анионов снижается до величин, соответствующих содержанию их в дистиллированной воде.
При опреснении — до показателей, допускающих использование воды в технических и питьевых целях.
Спектр применения комплексов по опреснению морской воды включает практически все направления деятельности человека:
- Производства, расположенные на берегу моря, где для бесперебойной работы необходим постоянный приток очищенной воды, в том числе для охлаждения.
- Отрасль сельского хозяйства использует опресненную воду для полива и орошения с/х культур, разведения удобрений, снабжения питьевой водой животноводческих ферм.
- Автономные станции для получения пресной воды на действующих буровых платформах в океанах и морях, где водоснабжение обслуживающего персонала с континента не представляется возможным.
- На кораблях и подводных лодках дальнего следования судовые опреснители предназначены для получения воды разного качества: питьевой, хозяйственно-бытового назначения, технической для охлаждения моторного оборудования, питательной для парогенераторов.
- Снабжение прибрежных курортных здравниц и пансионатов. Например, санатории Черноморского побережья России, Крымского полуострова полностью могут обеспечить водоснабжение за счет опреснения морской воды.
- Доочистка солоноватой воды из скважины в быту и на производствах. Это актуально для жителей морского побережья и прилегающих регионов (Краснодарский край, Приморье, Ростовская область, Ставропольский край, Кубань), где соленая вода просачивается в пресные водоносные горизонты.
Методы и способы опреснения соленых вод
Методы опреснения воды разделяют на две основные группы: с обратимым переходом в другое агрегатное состояние и без.
К первой группе относятся дистилляция и вымораживание, ко второй — обратный осмос, ионный обмен, электродиализ, химическое опреснение.
В настоящее время компании-производители опреснительного оборудования предлагают в качестве самостоятельных или в комбинации друг с другом 5 методов опреснения и обессоливания морской воды.
Процесс опреснения воды с помощью обратного осмоса
Самым выгодным и эффективным способом очистки морской воды от солей до показателей питьевого водоснабжения является обратный осмос. Главный элемент — селективная мембрана — предназначен именно для опреснения морской воды.
Под действием давления в 30 — 65 атмосфер поток разделяется на фильтрат, проходящий сквозь мембранные элементы, и концентрат, сливаемый в дренаж. Опресненная вода идет на нужды производства или употребляется в качестве питьевой.
Для продления срока службы мембран в систему вводят специальные вещества, которые замедляют процесс образования осадка, и проводят периодическую химическую мойку мембран.
Процесс опреснения морской воды с помощью дистилляции
Это старейший способ опреснения морской воды. Сущность его заключается в переводе молекул воды в газообразное состояние при температуре кипения, перегонке и конденсации пара в другой емкости.
Метод достаточно эффективный и позволяет получать до 90% пресной воды в сборниках дистиллята. Системы могут быть одноступенчатые и многоступенчатые.
Способ термического опреснения сопряжен с большими энергозатратами особенно в условиях крупных производств, требующих больших объемов воды.
Химическая очистка и опреснение воды
Метод опреснение воды с помощью химических веществ основан на дозированном добавлении реагентов, направленном на связывание растворенных ионов в нерастворимые соли и последующей фильтрацией осадка.
В качестве связующих химических соединений применяют соли серебра и бария в концентрации 5% к общему объему воды. Образуются в результате реакций осаждения хлористое серебро AgCl и сернокислый барий BaSO4.
Соли бария токсичны, а реакция осаждения с их участием протекает с малой скоростью, что обуславливает редкое применение данного способа в промышленных масштабах опреснения морской воды.
Вымораживание и газогидратный метод опреснения вод мирового океана
Способ вымораживания основан на медленном искусственном замораживании воды. Для формирования кристаллов льда применяют дополнительное пропускание углеводородных газов (пропан, бутан, этилен, фреон-31 и др.) через соленый водный раствор. При определенной температуре и давлении они образуют с молекулами воды газогидраты.
В дальнейшем их отделяют от рассола и, растапливая лед, получают пресную воду. Газ, выделяющийся при топлении льда, подвергают рекуперации и отправляют в следующий цикл вымораживания.
Газогидратный метод опреснения воды имеет все плюсы стандартного замораживания, но позволяет снизить энергозатраты и потери холода за счет более высокой рабочей температуры.
Ионообменное умягчение и опреснение воды
Для опреснения воды также используют ионообменные фильтры. Опреснение способом ионообмена применяется только для морской воды с солесодержанием менее 2,0 г/л и общей концентрацией сульфатов и хлоридов до 5 мг/л, взвешенных веществ — до 7 мг/л. Применяют методы Na и H-Na катионирования, Na-Cl ионирование воды.
Объединение в одном фильтре смешанного действия анионита и катионита оптимизирует показатели чистоты получаемого раствора: за одну фильтрацию связываются практически все растворенные ионы. На выходе имеем опресненную воду с низкой минерализацией и нейтральным рН.
К минусам ионообменного опреснения можно отнести большой расход реагентов, необходимость восстановления сорбционной емкости ионитов и невысокую скорость фильтрации.
Почему обратный осмос наиболее востребован для опреснения морской воды
Сегодня в мировой практике наиболее востребованы два метода опреснения и обессоливания воды: механический или мембранный (обратный осмос) и термический на основе дистилляции. В первом случае речь идет о технологии обратного осмоса. Станции обратного осмоса работают на основе физико-химического процесса баромембранного разделения.
Полупроницаемые мембраны из полиамида и ацетата целлюлозы в виде пустых волокон задерживают практически все соединения, растворенные в воде. Чистота очистки достигает 98%.
Надо помнить, что на эффективность и скорость опреснения соленых вод способом обратного осмоса, а также на долговечность мембраны влияет предварительная первичная подготовка воды.
Современные производственные обратноосмотические станции состоят из:
Установки обратного осмоса просты, легко монтируются, не требуют больших энергозатрат, удобны в обслуживании за счет практически полной автоматизации процесса. Главным контролируемым параметром является стабильность давления при подаче воды на мембрану.
Опреснение морской воды — технология будущего
По прогнозам ученых к 2035 году более 2 миллиардов людей на планете будут испытывать нехватку чистой питьевой воды, не говоря о производственных мощностях. Основная часть пресной воды остается недоступной, замороженная в полярных льдах, а грунтовые и подземные воды все больше загрязняются отходами жизнедеятельности.
Ввиду этого человечеству очень скоро придется обратить пристальное внимание на ресурсы Мирового океана как неисчерпаемый источник получения пресной воды. При выборе метода опреснения морской воды следует учитывать степень минерализации, требования к качеству пресной воды на выходе, энергетические и экологические ограничения.
Наша компания предлагает мембранные установки для опреснения больших объемов воды обратным осмосом в непрерывном режиме. Станции обессоливания полностью автоматизированы, просты в обслуживании и требуют минимального внимания человека.
Устанавливаем оборудование для опреснения морской воды во всех прибрежных регионах на юге и севере страны, оказываем сервисную поддержку в режиме 24/7.
Стоимость системы опреснения воды можно узнать по телефону 8-499-391-39-59 или электронной почте info@diasel.ru.
Опреснение воды – долгосрочный и безопасный источник?
С каждым годом проблема нехватки пресной воды становится все острее. По прогнозам ученых, 21 век станет кризисным в этом плане, так как из-за глобального потепления, в связи с постоянным приростом населения в 80 млн. человек в год, уже к 2030 году воды, пригодной для питья, не будет хватать трети населения планеты.
Поэтому, в связи с надвигающейся катастрофой мирового масштаба, проблему добычи новых источников пресной воды нужно решать уже сейчас.
На сегодняшний день, жидкость пригодную для питья добывают путем конденсации осадков, растапливая ледовые и снежные шапки горных вершин, но самым перспективным, все же, считается метод опреснения морской воды.
Способы опреснения морской воды
Зачастую, в 1 килограмме морских и океанских вод, общее количество которых на планете равно 70%, содержится приблизительно 36 грамм разных солей, что делает ее непригодной как для употребления в пищу, так и для полива сельскохозяйственных угодий. Метод опреснения таких вод заключается в том, что из нее различными способами извлекают содержащуюся соль.
В данное время применяют следующие способы опреснения морских вод:
- химический;
- электродиализ;
- ультрафильтрацию;
- дистилляцию;
- вымораживание.
Из морской в питьевую: как опресняют воду
К 2050 году половине населения Земли будет не хватать питьевой воды, говорят специалисты из ООН. Более того, нехватку воды люди станут ощущать лет через 10. Изменить ситуацию могут лишь технологии опреснения морской воды. О них расскажет корреспондент “Вестей FM” Андрей Хохлов .
Опреснить воду в принципе можно, даже не используя специальные технологии.
Для этого просто нужно взять обычную пластиковую бутылку, разрезать ее пополам, в часть с донышком залить морскую воду, закрыть ее второй частью, предварительно согнув края вверх на срезе, и оставить самодельный опреснитель на солнцепеке, рассказывает автор видео на YouTube: “Налитая морская вода будет от солнечных лучей испаряться и конденсироваться, так как у нас на внутренней поверхности этой бутылки крышка закрыта. Конденсат должен стекать на те желобки, которые мы выдавили. Я надеюсь, что к завтрашнему утру здесь будет воды хотя бы на пару глотков”.
И, судя по реакции автора, на вкус вода ничем не отличалась от той, которую мы пьем каждый день.
Атомные и электростанции обычно используют морскую воду для охлаждения конденсаторов. После этого по трубам она поступает на опреснительный завод. До того как из воды извлекут соль, она проходит несколько стадий очистки.
Сначала её пропускают через сетку, которая задерживает крупный мусор, водоросли и прочие частицы, а потом в воду добавляют гипохлорит натрия (для дезинфекции) и хлорид железа. Последний связывает нежелательные песчинки вместе, утяжеляет и опускает их вниз. Так из воды извлекается большая часть грязи.
Потом жидкость прогоняют через песочные фильтры, а на самой последней стадии очистки в нее добавляют диатомит – порошок, состоящий из ископаемых водорослей. Он удаляет самые мелкие частицы. Теперь морская вода полностью очищена и готова к удалению соли.
Есть всего 2 способа извлечения соли из жидкости. Первый – термический. Это именно то, что произошло с бутылкой на солнцепеке, говорит руководитель Лаборатории глубокой очистки воды Александр Смирнов.
Это интересно: Как можно обеззараживать воду предназначенную для питья
СМИРНОВ: Первая процедура опреснения очень проста – это метод термической дистилляции. Воду нагревают таким образом, что её молекула улетучивается и получается пар, который конденсируется. И дальше из него готовят питьевую воду.
Второй способ – намного сложнее: воду загоняют в трубу со специальными встроенными мембранами. Она представляет собой цилиндр со слоями из пластиковых листов. В них – поры диаметром тоньше человеческого волоса. Они способны задержать молекулы соли, говорит Александр Смирнов.
СМИРНОВ: Это фильтрование смеси воды и солей (морская вода – это смесь воды и солей) через специальные фильтры-мембраны с очень маленьким отверстием, в которых соединения соли с крупными молекулами отделяются в виде концентрата. А вода и маленькие молекулы – проходят. В зависимости от того, какое у вас будет отверстие, пройдет больше или меньше.
Если после этого попробовать воду, то у нее будет очень странный вкус. Дело в том, что вместе с солью и прочими нежелательными частицами ушли и естественные минералы.
Использовать ее в технических нуждах тоже не стоит – она повредит трубы. Чтобы эта жидкость стала настоящей водой, в нее добавляют известь и углекислый газ.
Эти элементы восстанавливают кислотно-щелочной баланс, а также количество минеральных веществ и естественный вкус.
Конечно, опреснение воды стоит денег. По некоторым подсчетам, кубометр пресной воды стоит от 1 до 1,5 долларов, в некоторых случаях – больше. Например, в Израиле гражданин платит за воду, которую в основном берут в Средиземном море, 40 долларов в месяц.
Процесс опреснения морской и океанской воды
Химическое опреснение – заключается в выделении солей, путем добавления в соленую воду реагентов на основе бария и серебра. Вступая в реакцию с солью, эти вещества делают ее нерастворимой, что позволяет легко извлечь соляные кристаллы. Применяется такой метод крайне редко из-за своей дороговизны и ядовитых свойств реагентов.
Электродиализ – это процесс очищения воды от соли с применением силы электрического тока.
Для этого соленую жидкость помещают в специальный прибор постоянного действия, разделенный на три части специальными перегородками, одни такие мембраны задерживают ионы, а другие – катионы.
Беспрерывно перемещаясь между перегородками, вода очищается, а изъятые из нее соли постепенно выводятся через специальный сток.
Ультрафильтрация, или как ее еще называют – обратный осмос – это способ, при котором соленый раствор заливают в один из отсеков специальной емкости, разделенной мембраной из антицеллюлозы.
На воду воздействуют очень мощным поршнем, который при надавливании заставляет ее просачиваться через поры мембраны, оставляя в первом отсеке более крупные соляные составляющие.
Такой метод довольно дорогой, поэтому малоэффективный.
https://www.youtube.com/watch?v=TPpnU1teTQE
Вымораживание – самый распространенный способ, основывается на том, что при заморозке соленой воды, первые образования льда происходят с пресной ее частью, а более соленая часть жидкости замерзает медленнее и при более низких температурах.
После чего лед подогревают до 20 градусов, заставляя плавиться, и вода при этом будет практически избавленная от солей.
Проблема вымораживания заключается в том, что для ее обеспечения, нужно специальное, очень дороге и профессиональное оборудование.
Дистилляция, или как его еще называют – термический метод,- самый экономичный вид опреснения, который заключается в простой конденсации, то есть соленую жидкость подвергают кипению, а из охлажденных испарений получают пресную воду.
Как опреснить морскую воду
Люди сами начали изменять окружающую среду, активно вмешиваться в природные процессы, и как результат, получили огромные проблемы. Одной из актуальных проблем является то, что многие страны страдают от нехватки пресной воды. Чистой питьевой воды становится всё меньше и меньше.
И это способствует развитию производства специализированной техники, открытию новых технологий, что позволяет опреснить морскую воду. Страны Африки, Израиль, север Европы находятся вблизи морской воды, но её невозможно использовать как питьевую. Приходится морскую воду опреснять.
Для того чтобы очистить морскую воду от примесей соли, необходимо использование дорогостоящего оборудования, которое требует больших энергозатрат. И даже несмотря на это, по всему миру имеется большое количество опреснительных установок.
Опреснитель морской воды. Испытание.
Способы опреснения морской воды следующие: дистилляция, обратный осмос, вымораживание, ионный обмен, электродиализ. Дистилляция может быть мембранной, многоколонной, компрессионной. Метод вымораживания – ещё один вариант очистить морскую воду. Она охлаждается до кристаллизации, из кристаллов потом выделяется пресная вода.
В данное время наиболее распространёнными способами опреснения морской воды являются обратноосмотические фильтры для очистки, а также дистилляция. Менее востребованными методами считаются вымораживание и электродиализ.
Проблемы опреснения воды
Проблема опреснения морской воды состоит, в первую очередь, в больших затратах, связанных с самим процессом. Зачастую затраты на выведение солей с жидкости, не окупаются, поэтому применяются крайне редко.
Также с каждым годом очищать воду морей и океанов – дистиллировать все труднее, так как остатки солей из уже очищенных вод не утилизируются, а возвращаются обратно в водные просторы, что делает концентрацию соли в них в разы выше.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что человечеству еще предстоит работа по открытию новых, эффективнейших методов опреснения морской воды.
Опреснение воды в домашних условиях
Дома всегда есть источник огня или тепла, посуда и приспособления, которые пригодятся для превращения морской воды в опреснённый дистиллят, в крайнем случае имеется морозилка.
Лучше всего перегоняет морскую воду в дистиллят бытовой самогонный аппарат, если имеется источник огня, но сработает и сделанный на скорую руку его аналог. Задача такая:
- заставить морскую воду обильно испаряться от нагрева;
- отводить собранный конденсат;
- охлаждая капли пара, собирать их в отдельную ёмкость.
В качестве заменителя самогонного змеевика подойдёт любая посуда, которую можно поставить на огонь.
В нее вливается морская жидкость, затем посудина накрывается крышкой с отверстием, в которое вставлена отводящая пар трубочка.
Осталось на трубочку надеть пластиковый шланг, его кончик опустить в ту ёмкость, где будет скапливаться пресная водичка, а его накрыть мокрой тряпкой, чтобы пар скорее охлаждался.
Иногда при бедствии в уцелевшем жилье нет ни воды, ни газа, ни электроэнергии, но есть какая-то непригодная к питью вода. В таком случае есть 2 варианта не умереть от жажды.
- Исходная жидкость наливается в пластиковую бутылку.
- Её уровень должен быть таким, чтобы он не доходил до горлышка бутылки, если её положить плашмя.
- Горлышко бутылки с исходной жидкостью соединяется с горлышком пустой бутылки с помощью скотча.
- Конструкция помещается плашмя в самое тёплое место, какое найдётся в доме — к примеру, батарея или залитый солнцем подоконник.
- Под пустую бутылку подкладывается любой предмет, чтобы она была немного выше, чем бутыль с жидкостью.
- Вскоре наверху пустой бутыли будут скапливаться капли испаряемого конденсата и стекать вниз.
- Останется разрезать скотч и разъединить ёмкости — в пустой окажется пригодная к питью вода.
- Нам понадобится небольшой таз с высокими стенками.
- По центру ставится небольшая емкость (подойдет простой стакан).
- В таз наливается вода для опреснения, ее уровень должен быть ниже уровня стакана.
- Сверху таза натягивается полиэтилен либо целлофановая плёнка.
- На плёнку, прямо над стаканом, кладется небольшой груз.
- Конструкция перемещается поближе к источнику тепла.
- Вскоре на пленке будут скапливаться капли испаряемого конденсата и стекать вниз.
Это интересно: Добыча воды при автономном выживании
Останется снять целлофан с таза — в стакане окажется пригодная к питью вода.
Обратите внимание! Эти способы замечательно работают и в природных условиях.
Третий вариант добыть питьевую воду — это частичное замораживание в морозильной камере.
Презентация «Водные ресурсы Ставропольского края»
- Налейте в широкую ёмкость морскую водичку.
- Поместите в морозилку.
- Периодически следите за процессом заморозки.
- Как только появился тонкий слой льда — аккуратно его соберите, это и будет пресная вода.
- Снимайте всякий раз только небольшой слой льда — его кристаллы почти не содержат соли.
Обратите внимание! Полностью замороженная морская вода даст солёный лёд.
Почему выбирают осмос для морской воды
Основным преимуществом установок обратного осмоса для опреснения морской воды является его соотношение цены и качества:
- Возможно применение для опреснения больших объемов воды в непрерывном режиме;
- Небольшие затраты на энергетические расходы в системах опреснения морской воды;
- Установки обессоливания морской воды полностью автоматизированы и не требуют вмешательства со стороны человека;
- Высокий процент очистки до 97-99% и хорошее качество опреснения морской воды.
Компания Diasel Enginering — надёжный партнер в области опреснения морской воды! У нас работают только лучшие специалисты и мы можем предложить оптимальный цены опреснения морской воды. Мы знаем все о методах опреснения воды осмосом. Мы устанавливаем фильтры для очистки солёной воды во всех регионах (Крым, Сочи, Новороссийск, Мурманск, Калининград, Владивосток и тд.).
Узнать стоимость опреснения морских вод и получить проект опреснения морской воды Вы можете по телефону 8-499-391-39-59, по электронной почте [email protected] или на нашем сайте в разделе обратной связи.
Наиболее популярные методы по опреснению морских вод
Обратный осмос для опреснения морской воды
Из всех методов установки обратного осмоса зарекомендовали себя как наиболее эффективный и выгодный метод опреснения морской воды.
Установки обратного осмоса Гидрос RO используют мембраны с давлением от 30 до 60 атмосфер для снижения концентрации солей.
Для продления срока службы мембран и эффективности опреснения рекомендуем устанавливать дозирующие установку Гидрос DOS с использованием антискаланта. Эти меры предупреждают образование осадков.
А также не обойтись без химической мойки мембран. Эта проблема легко решаема при заключении договора на техническое обслуживание с поставщиком оборудования.
Дистилляция
Работа этого метода основана на разделение воды под действием высокой температуры на пар и концентрат. Популярность дистилляции ограничивает ряд существенных недостатков, особенно для крупного производства: высокие затраты электроэнергии для выпаривания, оборудование, занимающие большую площадь и утилизация полученных в процессе выпаривания солей.
Ионный обмен
- Прежде чем приступить к раскрытию метода, необходимо сразу обозначить, что ионный обмен эффективен при концентрации солей до 2,5 г/л.
- Принцип работы ионообменного метода основан на пропускании воды через фильтры с ионообменной смолой.
- При выборе метода ионного обмена для опреснения воды нужно учитывать высокий расход реагентов, используемых в фильтрах.
Замораживание
При замораживании морской воды по законам физики лед сначала образуется из пресной воды. Через полученный лед пропускают специальный газ, который и завершает процесс опреснения. В виду своей экономической нецелесообразности в промышленном производстве практически не используется.
Электродиализ
Принцип работы данного метода основан на пропуске морской воды через катионитовые и анионитовые мембраны из ионообменных смол. В специальной емкости мембраны с отрицательным катодом притягивают катионы, а с положительным анодом — анионы.
Электродиализ считается одним из самых эффективных методов из-за высокой селективности мембран. Однако экономически очень невыгодным при содержании солей выше 10 г/л.
Проблема опреснения морской воды состоит, в первую очередь, в больших затратах, связанных с самим процессом. Для их минимизации следует очень точно подбирать технологическую схему по опреснению морских вод. В этом вам всегда помогут наши специалисты. Оставьте заявку на бесплатную консультацию и получите расчет системы опреснения для вашего предприятия.
Способы опреснения
Для питьевого водоснабжения пригодна вода с содержанием растворимых солей не более 1 г/л. Поэтому практической задачей при опреснении воды (главным образом, морской) является уменьшение её избыточной солёности. Достигается это различными способами:
- испарение (дистилляция), в том числе: обычная дистилляция,
- многостадийная флеш-дистилляция,
- дистилляция под низким давлением (вакуумная дистилляция),
- термокомпрессионная дистилляция,
- в том числе посредством газовых гидратов,
В стадии исследований:
- электрохимический способ (англ. Electrochemically Mediated Seawater Desalination), в котором специальная микросхема разделяет поток солёной воды на два потока с повышенным и пониженным содержанием солей, соответственно[2]
Опреснение воды для промышленных и бытовых нужд осуществляется на опреснительных установках. В зависимости от используемого метода, энергозатраты на кубический метр составляют от 0,7 кВт∙ч до 20 кВт∙ч (2,5-72 МДж)[3].