Необходимость в пресной воде на земле обуславливается большим ее дефицитом. Хотя на земле предостаточно воды, но в большинстве своем она соленая. И чтобы получить воду, годную в пищу, придется потрудиться. Да и для работы в различных конфигурациях бытовых систем такая вода не подойдет. Приборы будут слишком быстро обрастать осадками, и придется приборы снова и снова чистить. Спасти ситуацию могут только специальные способы и методы опреснения воды.
Применение химического метода опреснения в промышленности
Казалось бы, зачем промышленности пресная вода? Но и соленая, ей точно не нужна. Как известно, один излишек солей жесткости приносит невероятное количество проблем промышленному оборудованию. К поломке может привести любой излишек любой соли. Потому и для оборудования воду придется опреснять, если по близости другой воды нет. Количество химических методов опреснения воды продолжает расти. Но дает возможность что потребителям, что крупным промышленным предприятиям получать воду, отвечающую всем запросам.
На сегодня можно выделить такие методы получения опресненной воды. От самых простых до самых сложных. Причем к ним относится любое обессоливание, вне зависимости от того, морская вода или нет.
Вид опреснения
|
Применяемый способ
|
Самый простой
Более сложный
|
Замораживание
Испарение
Флеш-дистилляция в несколько стадий
Электродиализ
Обратный и прямой осмосы
Ультра и нанофильтрация
Сепарация
|
Там, где испытывают дефицит воды, к примеру, в Крыму и южных регионах России могут пользоваться солнечными опреснителями. Работает такой естественный способ опреснить воду проще простого. Вода из моря в устройстве накапливается, потом нагревается и испаряется, а капли конденсационного пара стекают в отстойник для пресной воды.
Второй вариант простейшего химического метода опреснения воды – заморозить ее. Морской воде быстро стать льдом мешают соленые примеси, а пресная вода как раз замерзает намного быстрее. Так и отделяют пресную воду от морской, затем кристаллы моют и размораживают.
Но в чем особенности работы промышленного опреснения? Оно, как известно, применяется для обеспечения городов и сел пресной водой, при отсутствии возможности получить воду подобного вида естественным путем. Дефицит воды на всей земле испытывают около ста стран мира. Проблемы с водой возникли на почве перепроизводства, бурного развития технологий, ухудшения экологической ситуации, роста количества проживающих на земле людей. Да и изменения климатические и глобальные на Земле так же приводят к дефициту воды. Все это привело к тому, что человечество остро почувствовало, что если срочно не найти вариантов получения пресной воды, все это может печально кончится. Потому человечество серьезно взялось за разработку самых разных вариантов получения хорошей пресной воды. И поскольку больше всего водных ресурсов состоит из морской воды, то это был первый вариант получения пресной воды из морской. И не безрезультатный.
Опреснительные заводы сегодня строятся массово, особенно в тех странах, где с водой совсем беда. Кувейт, Саудовская Аравия, даже Калифорния входит в этот список. Ведь она располагается на берегу моря, а с пресноводными реками в Америке тоже беда. Большой дефицит в пресной и какой-либо воде, например, испытывала Австралия. Но сегодня там даже есть специальные программы, которые серьезно поддерживают и субсидируют производство пресной воды в государстве.
России в этом смысле сказочно повезло, одних только пресных рек в стране предостаточно:
· Нева;
· Лена;
· Амур;
· Енисей
· Москва-река
И это не считая самого большого пресного озера в мире – Байкала. Потому особым развитием отрасль опреснения морской воды здесь не отличается. Возможно с приобретением Крыма – это тема станет более востребованной. Крым сам себя обеспечить водой не может, всю жизнь он питался водой из каховского водохранилища. Но после того, как доступ перекрыла Украина, Крыму не откуда стало брать воду, разве только покупать у Украины. А те продавать не спешат. Потому в будущем у правительства есть планы построить такой завод, чтобы республика более не нуждалась в пресной воде столь остро. Да и Волгоград, Ставрополье совсем забросить тему химического опреснения не позволяют.
Альтернатива способам опреснения?
Как еще можно получить пресную воду? Неужели нет каких-то специфичных способов опреснения воды? Кроме стандартного на сегодня применения осматических мембран и выпаривания в массовом порядке стали все больше думать о ледниках Антарктиды. Проектом переноса ледяных глыб из Антарктиды в средиземное море, например, сегодня никого не удивишь. Правда, транспортировка заберет очень много времени. Перенос глыбы размером с поле для игры в футбол будет на пути к средиземному морю составит не менее 12 месяцев. Другой химический способ умягчения воды – это измельчить глыбу прямо на месте и транспортировать воду в трюмах в виде измельченной ледяной крошки.
Второй вариант получить таки пресную воду – восстановить воду из отходов. То есть все стоки и канализационные воды могут пойти снова в работу. Правда над очисткой такой воды придется потрудиться значительно. Но если кроме вторичной воды другой воды в городе нет, то и выбора способа опреснения воды нет. Притом первое одобрение такой способ уже получил. Восстановленную воду получают, например, для ирригации земли. Второй простой вариант – сбор дождевой воды. И его тоже используют до сих пор.
Но это уже общемировые проблемы. А есть проблемы и вопросы мистячкового масштаба. Когда каждый инженер предприятия должен решить для себя, какой способ опреснения воды он должен использовать. Актуален вопрос опреснения и для судна любой грузоподьемности. Экипажи часто выходят в море и проводят там по 3-4 месяца. Точно так же работают и подводные лодки. И хоть они находятся на воде, а пресной воды у них по сути нет. А значит специальные опреснители придется установить и сюда. Причем популярность таких установок неуклонно растет. И не только по причине роста количества яхт и моторок. Есть еще районы, где вода отличается повышенной соленостью, даже с учетом того, что добывают такую воду прямо из пресной реки. Да и сама река может отличаться повышенной соленостью.
В быту самым простым опреснителем является опреснитель-дистиллятор. После него идет уже обратный осмос, нанофильтрация и ультрафильтрация. Бытовой дистиллятор работает на стандартном принципе, запустил воду, нагрел. Образовался пар, из пара получился конденсат, он стек в слив, где стоит накопитель, который собирает такую очищенную питьевую пресную воду.
Видео. Простейший метод опреснения воды в домашних условиях
Мембранные приборы отличаются высокой стоимостью и попутно высокой чувствительностью. Мембрана этот тот же дырчатый фильтр, что и решетка в механическом приборе-очистителе. Просто все эти отверстия имеют очень маленький размер. Через них в состоянии пройти исключительно молекулы загрязнений. При этом самая чистая вода остается за пределами мембраны, и протолкнуть побыстрее все вредные примеси через мембрану помогает обратное давление. Любая жесткая вода с солью вредна. Если вариант жесткой воды и способов ее умягчения вам не подходит, значит пора задуматься над покупкой установки опреснения. То есть сперва воду продавливают в мембрану, а затем резко меняют давление, что помогает за мембраной остаться только хорошей воде.
Нанофильтрация работает на немного другом процессе. Здесь работает диффузия и уровень очистки еще выше. Но такие способы и методы опреснения используются в очень сложных случаев, в том числе и при очистке стоков. Получить питьевую очищенную опресненную воду помогут уже и добавление такого этапа, как конденсация. Проблема осматических технологий состоит в том, что они массово убирают любые соли из воды, делая ее тем самым очень бедной на минералы, в том числе на полезные и естественные, которые легко усваиваются организмом. Вот после этого их и приходится восстанавливать кондиционированием. Правда, толку от искусственных минералов все же меньше, чем от естественных. Но в данном случае выбирать не приходится.