Удаление солей из воды, опреснение. Современные технологии опреснения воды
Нехватка пресной воды – это реальная проблема всей планеты. Миру известны такие пути решения проблемы, как транспортировка айсбергов, переброска стока многоводных рек, опреснение воды, однако они используются далеко не во всех точках планеты. Есть достаточное количество морских, минерализованных и сбросных вод, опреснив которые, можно было бы навсегда забыть о дефиците пресной воды. Для того, чтобы реализовать все возможные программы по восстановлению водных ресурсов планеты, необходимо использовать оборудование для опреснения морской воды. Стоит заметить, что эти технологии должны быть экономичными, чтобы путем опреснения можно было получать недорогую воду, сопоставимую по стоимости с природной пресной водой, и такую же качественную и полезную для человека.
Долгие годы по всему миру проводятся исследования, направленные на поиск лучших путей восстановления водных ресурсов планеты, особенно на опреснение воды.
Опреснение – это удалений солей из воды, подготовка её к технологическому и бытовому потреблению. То есть нужно из жидкости выделить молекулы воды, либо наоборот – вывести из неё ионы соли. Извлекая из раствора молекулы воды, происходит значительная трата энергии, потому что агрегатное состояние раствора изменяется. При извлечении соли из раствора не меняется его агрегатное состояние, однако энерготраты ещё больше. В морской воде содержится примерно 3,5% солей, теоретически не так сложно удалить их, чтобы сделать воду пресной, однако это заблуждение.
Для получения пресной воды используют соленые и солоноватые подземные воды, морские и океанские, а также сточные воды.
Классификация современных установок и систем для опреснения квалифицированы следующим образом:
- По виду процесса:
- со сменой агрегатного состояния раствора (дистилляция, вымораживание, гелиопреснение);
- с сохранением текущего агрегатного состояния – это химические, мембранные, экстракционные и биологические технологии (ионный обмен, электролиз, осаждение солей с помощью реагентов; электродиализ, обратный осмос; экстракция, адсорбция; опреснение водорослями, живыми организмами и бактериями)
- По энергозатратам:
- одноцелевые – опреснение, очистка сточных вод;
- многоцелевые – выработка энергии, выделение воды, извлечение подобных продуктов.
- По сфере использования:
- промышленность;
- сельское хозяйство;
- коммунальное опреснение.
- По структуре технологии:
- с одним методом опреснения;
- комбинированные, в структуру которых входят несколько методов опреснения одновременно.
- одно- или многоступенчатые;
- одно- и многорядные;
- вертикальные или горизонтальные.