Обессоливание воды

Снижение солесодержания воды до степени делающей её пригодной для питья, называется опреснением воды.

Снижение солесодержания воды до нескольких мг или долей мг/л называется обессоливанием воды. Т.е. опреснение воды является частным случаем обессоливания воды.

Природные воды подразделяются на:

1. пресные – общее солесодержание менее 1 г/л;

2. солоноватые - общее солесодержание 1-3 г/л;

3. засоленные - общее солесодержание 3-10 г/л;

4. солёные - общее солесодержание более 10 г/л;

Методы обессоливания воды

Обессоливание или опреснение воды может осуществляться двумя путями:

I – удаление из солёной воды растворенных солей;

II – извлечение из солёной воды молекул чистой воды.

Применение I группы, как правило, не сопровождается фазовым переходом воды в парообразное или газовое состояние.

Применение II группы основывается на изменении агрегативного состояния воды.

Исключением являются методы опреснения воды экстракцией и гиперфильтрацией. В этих методах молекулы Н₂О извлекаются из солёной воды без изменения её агрегативного состояния.

В настоящее время разрабатываются следующие методы обессоливания воды:

I. Методы обессоливания воды без изменения её агрегативного состояния:

1. химический – ионным обменом;

2. химический – осаждением растворённых соединений;

3. электродиализ;

4. экстракция органическими растворителями;

5. гиперфильтрация.

II. Методы обессоливания воды с изменением её агрегативного состояния:

1. дистилляция с использованием обычного топлива, ядерного горючего, солнечного тепла или тепла геотермальных вод;

2. нагрев воды до сверхкритических температур;

3. замораживание с охлаждением воды природным или искусственным холодом и др.

Выбор метода обессоливания

Выбор метода обессоливания воды обусловлен требованиями к качеству обессоленной воды и экономическими соображениями.

Солесодержание воды обусловливает увеличение стоимости её обессоливания. Однако, во всех случаях, при обессоливании воды дистилляцией или замораживанием увеличение содержания исходной воды сказывается в меньшей степени на увеличение стоимости воды, чем при обессоливании воды ионным обменом.

Для иллюстрации сказанного рассмотрим, как влияет солесодержание исходной воды на стоимость обессоливания различными методами.

Поэтому обессоливание слабоосновных вод 1-3 г/л производят ионным обменом.

Вод с солесодержанием 3-8 г/л наиболее экономично обессоливать при помощи метода электродиализа.

И наконец сильно солёные воды с солесодержанием 10 г и более обессоливают дистилляцией или замораживанием.

Следует также иметь ввиду, что при обессоливании вод дистилляцией для получения глубокообессоленной воды может потребоваться предварительное умягчение или частичное обессоливание конденсата другими методами, например, ионным обменом.

Стоимость обессоливания воды различными методами существенным образом зависит от производительности установки.

Причём, с увеличением производительности установки, стоимость обессоливания 1 м³ воды уменьшается.

Это обусловлено тем, что с увеличением производительности затраты на строительство вспомогательных сооружений и оборудования, средств управления и автоматизации процесса обессоливания, а также заработная плата обслуживающего персонала увеличиваются лишь в незначительной степени и удельное их значение в стоимости обессоливания воды уменьшается с увеличением производительности установки.

И в заключении этого раздела отметим, что на стоимость опреснения воды хорошо освоенными методами, такими как ионный обмен, электродиализ, дистилляция, помимо солесодержания исходной воды и производительности установки в очень сильной степени зависит от местных условий:

• от стоимости топлива, эл. энергии, реагентов.

Поэтому в каждом конкретном случае выбор метода обессоливания должен быть обоснован сравнением технико-экономических показателей, стоимости обессоливания воды различными методами.