Обессоливание воды

Содержание статьи

1. В каких областях необходимо обессоливание воды
2. Методы обессоливания воды
2.1 Обессоливание воды «выпариванием»
2.2. Обессоливание воды обратным осмосом
2.3. Другие методы обессоливания воды
3. Сравнение эффективности и затратности различных методов обессоливания воды

1. В каких областях необходимо обессоливание воды

При техническом, бытовом или промышленном использовании воды требуется соблюдение определенных регламентов. Потребляемая жидкость должна быть чистой, без посторонних примесей, вкуса и запаха. Неочищенная вода, используемая из скважин или водоемов, имеет в своем составе много непригодных загрязнений. Как и принципе любой источник воды. Одним из них являются солевые соединения. Удаление солевых отложений также необходимо при использовании морской воды. По нормам содержание соли в пресной воде не должно превышать 1 грамма на литр. Удаление соли – один из способов очистки воды, именуемый также деминерализацией или опреснение. Обессоливание необходимо в бытовом сегменте. Употреблять неочищенную воду крайне не рекомендуется, из-за негативного влияния на здоровье. В минимальной концентрации соленая вода даже полезна, но излишки солей жесткости ведут к разрушению организма. Кроме медицинского фактора существуют и технические рекомендации. Вода, насыщенная солями, разрушает трубы, подвергая их коррозии. Что ведет к их быстрому изнашиванию. На производстве нормы качества воды еще выше. Все сферы промышленности используют воду в технических целях и при изготовлении или обработке продукции. Обессоливание необходимо на химических и энергопредприятиях. По сути, чистая вода нужна всегда во всех сферах производства и в быту.

Рис. 1 - Станция по обессоливанию морской воды для водоснабжения города в Израиле

2. Методы обессоливания воды

Существуют несколько методов очистки воды от солевых отложений. Каждый из них применим в определенном сегменте и имеет плюсы и минусы.

2.1 Обессоливание воды «выпариванием»

Самый общеизвестный метод обессоливания - с помощью нагрева. На профессиональном языке называется дистилляция. Чаще всего этот метод применяют промышленные предприятия, где необходимо снижать соленость стоковых вод. Используется на производстве при обессоливании большого количества воды. Очищенная таким способом вода не пригодна для питья. Сам метод обработки состоит из нескольких стадий:

Подготовка:

1. Выпаривание. Необходимо вскипятить воду. По законам физики часть воды превращается в пар, растворяя часть солевых отложений.
2. Охлаждение. Пар охлаждают, и он переходит на следующую ступень очистки.
3. Утилизация осадков.

Сочетание термического метода с другими дает высокую эффективность. Зачастую совмещение нескольких способов выпаривания дает экономический эффект в ближайшее время использования.

Преимущества:

1. Технология очень проста и не требует больших материальных вложений и покупки дорогого оборудования.
2. Быстрое удаление любого количества соли
3. Минимальное количество солевых осадков после выпаривания.
4. Можно не использовать реагенты, которые ухудшат состав воды и негативно влияют на экологию.

Недостатки:

1. Устраняется большая часть солей, но не вся
2. Устаревший способ
3. Не делает очищенную воду пригодную для питья.

И все же термический метод обработки, на сегодняшний день, является одним из самых применяемых, благодаря своей неприхотливости.

2.2. Обессоливание воды обратным осмосом

Еще один популярный способ – обессоливание или опреснение воды методом обратного осмоса. Сама суть очистки – пропускание концентрированной солями толщи воды в более концентрированную, через мембрану. Нагнетание происходит посредством давления. Применяется метод в особых установках. При этом происходит полное очищение воды от соли и загрязнения. Используется способ на производстве и в хозяйственных нуждах. Воду прогоняют под давлением через полупроницаемую мембрану. Для морской воды давление повышают. Для очищения воды её температура не повышают. Промышленные установки обратного осмоса для обессоливания воды включают в себя предварительную систему подготовки, насос, фильтр для финишной очистки и два блока модулей и промывки.

Рис. 3 - Схема механизма обессоливания обратным осмосом

Преимущества:

1. Полная очистка воды от солей и других примесей.
2. Возможность использования как питьевой.
3. Отсутствие реагентов

Недостатки:

1. Дорогостоящее оборудование.
2. При сильной солености воды необходимо периодически менять фильтры.
3. Расходы на электроэнергию.

Несмотря на высокую стоимость установок, метод обратного осмоса является самым современным и востребованным. Ведь благодаря ему можно не только сделать воду пресной, но и убрать вредные вещества, сделав воду пригодной для питья. Метод применяется в пищевой промышленности, где очень высокие стандарты качества используемой воды.

Рис. 4 - Установка обратного осмоса "Вагнер-5000" в блочно-модульном исполнении для обессоливания воды

2.3. Другие методы обессоливания воды

Существует еще несколько способов обессоливания.

Мембранный метод. Частично соединяет в себе термическую обработку и обратного осмоса. Емкость разделена на две части мембраной. Воду нагревают и пропускают через мембрану. На ней остаются все осадки, а очищенный пар оседает в следующей части емкости. Из преимуществ можно выделить быстроту такой очистки. Из недостатков – расход электроэнергии на нагрев воды.

Ионообменный метод. Экономичный способ. Возможно произвести поверхностную или глубокую очистку. В первом случае молекулы соли заменяются водородом и происходит смягчение воды. Во втором случае удаляются солевые отложения и все другие примеси. Весь процесс проводится в несколько этапов, на которых применяют разные реагенты. Сброс осадков от такой очистки запрещен. Необходимо смешение отходов очистки со стоковыми водами. Такая предосторожность необходима по экологическим показателям, потому что используется большое количество разных реагентов. Преимущества данного метода в его экономичности и полном очищении воды. Возможность быстрой очистки даже если состав резко изменился. Однако, недостатки в применении большого количества химических веществ и создании определенных условий для утилизации отходов.

Рис. 5 - Схема умягчения (снижения солей кальция и магния) методом ионного обмена

Мембранный способ. Электродиализ. В этом методе также участвует мембрана. Воду наполняют ионами электролита и пропускают через систему фильтрации под действием тока. Удаляются только часть солевых отложений, происходит незначительное смягчение воды. Преимущества в качественной очистке, минимальные материальные расходы. Из недостатков – неполное удаление соли.

3. Сравнение эффективности и затратности различных методов обессоливания воды

Каждый из вышеприведённых методов обессоливания воды имеет свои преимущества и недостатки. Важную роль играет качество и объем очищенной воды. Если необходима техническая вода, то нет смысла устанавливать допустим, ионную установку. На пищевых и фармацевтических предприятиях высокие требования и применение мембранного метода им не подходит. В данном случае целесообразно использовать другой метод.

Таблица1. Сравнение методов обессоливания воды.

 Указанные в таблице сведения общие. Для каждого конкретного примера специалисты просчитывают все основные условия. Например, электростанция у моря позволяет использовать электроэнергию значительно меньше и дешевле. На автономных предприятиях не нужна постоянная очистка воды. Там применяется разовая. Промышленное обессоливание предполагает наличие нескольких методов очистки. Сначала удаляются механические загрязнения. Затем проводится мембранная очистка или дистилляция. И в заключении идет ионная обработка. Если правильно настроить работу каждого этапа получится быстро и экономически выгодно выводить соли из воды превращая ее в питьевую.

Для подбора оптимального метода и установки обессоливания воды Вы можете обратиться к специслистам нашей компании и мы обязательно Вам поможем.

В заключении приводим видео монтажа умягчителя воды, который используется для обессоливания воды от солей кальция и магния