Установки по опреснению морской воды
Одной из глобальных проблем современной цивилизации является нехватка пресной воды. Запасы мирового океана неисчерпаемы, однако такую воду нельзя употреблять ни для областей экономики, ни для нужд человека. Ежегодно от нехватки пресной воды страдают миллионы людей. Морская вода имеет высокую концентрацию различных примесей и считается соленой. Ее употребление в чистом виде просто невозможно. Но развитие технологий не стоит на месте, и ученые находят все новые и новые способы для опреснения морской воды. Пример системы опреснения морской воды, произведенной нашей компанией, установленной в г. Геленджик Краснодарского края.
Технология по опреснению морской воды
В настоящее время изучено множество способов очистки морской воды от солей с помощью химических, физических и биологических методов. Современные компании по водоочистке предлагают 5 основных способов опреснения воды.
Обратный осмос для морской воды. Это наиболее эффективный и выгодный метод опреснения морской воды осмосом. Отличием обратного осмоса для опреснения морской воды от обычного является другой тип мембран с давлением 25-60 атмосфер, предназначенных для очистки воды из мирового океана. Такие мембраны имеют другую структуру и наиболее эффективны для опреснения морской воды обратным осмосом. Поток солевой воды под определенным давлением пропускают через полупроницаемые мембраны, после которых выходит потом пермеата и концентрата. Для долгой службы мембранных элементов используется блок дозации ингибитора осадкообразования и последующей химической мойки.
Дистилляция. Принцип данного метода основан на выпаривание воды. На специальных установках по опреснению морской воды в процессе нагревания происходит разделение объема исходной воды на пар (дистиллят) и концентрированный раствор, в котором остались все примеси. Такой способ имеет ряд недостатков, которые ограничивают его использование. В условиях гигантского промышленного производства это высокие энергетические затраты для выпаривания больших объемов воды, размеры оборудования, которые занимают много места, дополнительная система утилизации концентрированного остатка.
Ионный обмен. Основным показателем солености воды является содержание NaCl. Для очистки воды от поваренной соли применяются фильтры с ионообменной смолой. Ионы Na + заменяются ионами водорода H + , а ионы Cl — на OH — . Такой процесс опреснения морской воды применяется в условиях низкой концентрации соли до 2,5 г/л. Еще одним недостатком фильтров по очистке морской воды является большой расход реагентов, которые используются в фильтрах.
Замораживание, в т.ч. газогидратный метод. Процесс опреснения из морской воды основан на естественном вымораживании пресной воды в природных условиях. В первую очередь образуется лед из чистой воды, через который далее прогоняют специальный газ. Он помогает очистить воду оставшегося соленого раствора. Однако для широкого использования этот метод очистки соленой воды не походит, по причине дорогостоящего оборудования огромных масштабов.
Электродиализ. Поток воды прогоняется через заряженные мембраны, которые изготовлены из ионообменных смол. С одной стороны расположен катод (отрицательно заряженный), к которому движутся катионы. На противоположной стороне — анод (положительно заряженный), для притягивания анионов. Внутри специальной камеры катионитовые мембраны пропускают только катионы, а анионитовые соответственно анионы. Под действием электрического тока в итоге получается деионизованная вода и 2 потока концентрированного раствора. Ионообменные мембраны имеют высокую селективность и долгий срок эксплуатации. Однако энергозатраты установки опреснения морской воды путем электродиализа варьируются прямо пропорционально содержанию в воде солей (чем выше минерализация воды, тем требуется больше энергии для ее очистки). Такие станции опреснения морской воды предназначены для маленькой производительности при содержании солей не более 10 г/л.
Проблема обессоливания морской воды
Многие страны не имеют доступ к ледникам, в которых сосредоточена большая часть пресной воды. Загрязнение подземных источников водоснабжения уменьшают количество ресурсов для их возможного потребления. Поэтому единственным решением для их проблемы является опреснение морской и использованной воды.
Где необходима установка для опреснения морской воды
В процессе опреснения соленой воды происходит удаление солей до необходимого уровня. Обессоленную воду можно применять в питьевых и технологических целях.
Основные направления, где используют установки по опреснению морской воды:
- Промышленные предприятия, для технологического процесса которых требуются большие объемы пресной воды;
- В аграрном хозяйстве, где для полива растений, содержания животноводческого комплекса и приготовления раствора для удобрений необходимо использование чистой пресной воды;
- Для получения пресной воды на нефтяных платформах в мировом океане. Постоянное снабжение работников и оборудования водой с континента невозможно в сложных условиях морей и океанов;
- Для кораблей дальнего плавания и подводных лодок. Для обеспечения моряков всем необходимым в условиях длительных командировок в открытое море важно учитывать необходимость в чистой воде для питья, приготовления пищи и хозяйственно-бытовых нужд. Также обессоленная вода применяется в парогенераторах и для охлаждения двигателей.
- Гостиницы, санатории и пансионаты на морских курортах. Например, наиболее актуально опреснение морской воды в Крыму, на Черноморском побережье (Сочи, Геленджик, Новороссийск, Анапа, Туапсе и пр.).
- Очистка соленой воды из скважины. Очень часто в регионах, находящихся на морском побережье или прилегающих к нему (Ставропольский край, Ростовская обл. и другие) даже из скважин идет соленая вода. Необходимо устанавливать фильтры очистки соленой воды для получения питьевой воды в доме или на предприятии.
Большинство развитых стран, которые шагают в ногу с научным прогрессом, используют для своих промышленных предприятий целые станции по опреснению морской воды. Россия находится на первом месте по запасам пресной воды, однако основные источники сосредоточены в северной части страны. Южные районы, где 90% территории занято в аграрном комплексе, страдают от дефицита воды, пригодной для сельского хозяйства.
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.).
Источник
Опреснение воды обратным осмосом: интересная технология
Из содержания этой статьи вы узнаете:
Вода — важнейший элемент жизни, которая составляет 71% поверхности планеты. К 2030 году почти половина населения мира, или четыре миллиарда человек, будут испытывать нехватку пресной воды. Как ни парадоксально, только 3,5% этой воды пригодно для потребления человеком, которое можно найти в озерах, реках и родниках для удовлетворения наших физических и гигиенических потребностей. Остальные 96,5%, расположенные в морях и океанах, не пригодны для питья из-за высокого уровня солей. Поэтому соленая вода является незаменимым природным ресурсом для производства питьевой воды.
Вы ищете инновационные решения для обеспечения долгосрочного снабжения питьевой водой? — Опреснение воды путем обратного осмоса отвечает требованиям к экономическим и экологическим характеристикам.
Одним из направлений нашей компании является производство опреснительных установок на заказ. На протяжении 11 лет работы мы произвели и ввели в эксплуатацию по всей территории РФ наше оборудование, обеспечив около 5 млн. жителей качественной водой.
Каждое оборудование спроектировано как уникальное и оригинальное решение для отдельных проблем, но все они имеют одинаковые стремления к экономическим и экологическим показателям благодаря использованию высокоточных технологий. Ваш проект ждет Вас! Звоните прямо сейчас!
ТПФ «Вагнер-Екатеринбург» использует свой опыт как конструктор-оператор, чтобы предложить конкурентоспособные решения, которые разработаны и построены для удовлетворения ваших конкретных потребностей и для каждого типа воды.
Наши идеально спроектированные опреснительные установки:
- Опреснительные установки, которые производят питьевую, поливную или промышленную воду – Блочно-модульные станции водоподготовки Вагнер;
- Стандартизированные малые или большие объекты – Промышленные системы обратного осмоса Вагнер;
- И многие другие.
1. Сущность метода опреснения воды обратным осмосом.
«Рассол хорош в определенных случаях» – слова простого человека. А что с водой, в которой избыток солей? — Разберемся.
Обессоливание — это процесс разделения, используемый для снижения содержания растворенных солей в соленой воде до приемлемого уровня. Во всех процессах опреснения воды используются три потока жидкости: соленая питательная вода (солоноватая вода, либо морская вода), вода с низким содержанием солей и очень солевой концентрат (рассол, либо отбракованная вода).
Соленая вода обратного осмоса относится к опреснению воды с более низким содержанием соли, чем морская вода, обычно из устьев рек или соленых скважин. Процесс, в принципе такой же, как обратный осмос морской воды, но требует более низкого давления и, следовательно, меньше энергии.
Как использовать этот неиссякаемый источник жизни?
Технология опреснения воды делает это возможным. Человек разработал множество систем для преобразования морской воды в питьевую. Такие методы, как электродиализ, обратный электродиализ, многостадийная флэш-перегонка или многоэтапная перегонка, работают на опреснительных установках, действующих по всему миру. Однако наиболее распространенной и наиболее совершенной системой является опреснение воды методом обратного осмоса, внедрение которого составляет 61% по сравнению с другими системами.
Соленая питательная вода берется из океанических или подземных источников. Процесс обессоливания разделяется на два выходных потока: низко соленую воду и очень концентрированный солевой поток. Использование опреснения воды преодолевает парадокс, с которым сталкиваются многие, — доступ к практически неисчерпаемым запасам соленой воды, но нет возможности ее использовать. Хотя некоторые вещества, растворенные в воде, такие как карбонат кальция, могут быть удалены химической обработкой, другие распространенные компоненты, такие как хлорид натрия, требуют более технически сложных методов, которые в совокупности известны как опреснение.
Продуктовая вода процесса опреснения, как правило, представляет собой воду с менее чем 500 мг/л растворенных твердых веществ, которая подходит для большинства бытовых, промышленных и сельскохозяйственных целей.
Побочным продуктом опреснения является рассол. Рассол представляет собой концентрированный солевой раствор (с более чем 35000 мг/л растворенных твердых веществ), который необходимо утилизировать, как правило, путем сброса в глубокие соленые водоносные горизонты или поверхностные воды с более высоким содержанием соли.
1.1. Техническое описание
Существует два типа мембранных процессов, используемых для опреснения:
- обратный осмос (RO)
- электродиализ (ED)
Нас, конечно же, интересует RO. Технология обратного осмоса заключается в том, что вода из солевого раствора под давлением отделяется от растворенных солей путем протекания через водопроницаемую мембрану. Пермеат (жидкость, протекающая сквозь мембрану) стимулируется протекать через мембрану за счет разности давлений, создаваемой между находящейся под давлением питательной водой и продуктовой водой, которая находится под давлением, близким к атмосферному. Оставшаяся питательная вода проникает через находящуюся под давлением сторону реактора в виде рассола. Никакого нагрева или изменения фазы не происходит. Обязательным требованием к энергии является начальное повышение давления питательной воды.
Рис. 2 Схема мембранного процесса на основе обратного осмоса
1.2. Области применения
В настоящее время технологии RO используются в каждом уголке земного шара для опреснения грунтовых вод. Новые мембраны разрабатываются для работы при более высоких давлениях и с большей эффективностью (удаление от 60% до 75% соли и почти все органические вещества, вирусы, бактерии и другие химические загрязнители).
- Промышленное использование: Промышленные применения, где требуется чистая вода, например, производство электронных деталей, специальных пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, используют обратный осмос как элемент производственного процесса, где необходимо концентрирование и фракционирование влажного технологического потока.
- Использование в сельском хозяйстве: фермеры, работающие в теплицах, начинают использовать обратный осмос для опреснения и очистки поливной воды для использования в теплицах, так как в продуктах RO содержится меньше бактерий, что также предотвращает болезни растений. Технология обратного осмоса была использована для этого типа применения фермером из штата Флорида, США, чье производство европейских огурцов в 22 га. Теплица увеличилась с примерно 4000 дюжин огурцов в день до 7000 дюжин, когда фермер изменил подачу оросительной воды с источника загрязненного поверхностного водного канала на источник солоноватых подземных вод, опресненный RO. Использовали систему обратного осмоса с 300 литров/день, производящую воду с содержанием натрия менее 15 мг/л.
2. Обратный осмос – интересная технология.
Ключевым моментом в процессе опреснения воды является обратный осмос. В этом процессе морская вода прижимается к полупроницаемым мембранам под давлением в условиях непрерывного потока. Высокое содержание соли в морской воде требует, чтобы рабочее давление для обратного осмоса было в пределах 60-70 бар. По мере того как вода проникает через мембрану, большая часть растворенных примесей удаляется, и удаляется 99,5% всей соли. Примеси остаются в текущей воде, и концентрированный поток из мембран сбрасывается. Конструкция сей системы — должна оптимизировать потоки, площадь мембран и другие условия, чтобы поддерживать работу системы с максимально возможной эффективностью.
Рис. 3 Технология обратного осмоса
Прикладные мембраны установили ряд систем обратного осмоса для опреснения морской воды. Типичная система состоит из фильтрации, ультрафиолета, химического впрыска с последующим обратным осмосом мембран. В таблице ниже приведены типичные характеристики системы морской воды:
Источник
