Системы водообеспечения и питания на запасах
Систему водообеспечения и питания можно разделить на три блока по виду удовлетворяемых потребностей водолазов: водоснабжение (БВ), санитарно-гигиенических процедур и сбора отходов (БСГ), питания (БП) (рис. 38)
Рис. 38. Система водообеспечения и обеспечения пищей на основе запасов:
БВ – блок водоснабжения; БСГ – блок санитарно-гигиенический; БП – блок питания; 1 – бак с питьевой водой; 2 – адсорбер; 3 – клапан обратный; 4 – дозатор; 5 – подогреватель; 6.1 … 6.4 – клапаны ручные; 7.1, 7.2 – присоединительные устройства; 8 – подогреватель; 9 – насос ручной; 10 – предохранительный клапан; 11 – бак с промывочной водой; 12 – ассенизационной устройство; 13 – сборник мочи; 14 – адсорбер; 15 – вентилятор циркуляционный; 16 – сборник отходов; 17 – сборник фекалий; 18 – холодильник; 19 – электроподогреватель.
Запасы консервированной питьевой воды хранятся в емкости 1. При длительном хранении вода, оставаясь стерильной, может принять неприятный привкус от материалов конструкции. Для доочистки воды установлен адсорбер 2 с активированным углем.
Натуральные и гидратированные рационы могут храниться в холодильнике 18. подогрев натуральных продуктов происходит в электроподогревателе 19.
Если система на запасах предназначена для длительных экспедиций, то в ее состав может входить душевая установка.
Приведенные схемы систем регенерации среды на запасах еще раз иллюстрируют, что между отдельными системами практически нет связей по потокам массы, и их проектирование может вестись изолированно.
Обеспечение водоснабжения за счет обессоливания морской воды
Опреснение – сложный и энергоемкий процесс.
В современной технологии опреснения вод морей и океанов можно выделить некоторую структуру, построение которой определяется характером процесса:
1. С изменением агрегатного состояния опресняемой воды:
- термическое (дистилляция, гелиоопреснение);
- с использованием холода (естественное и искусственное вымораживание).
2. Без изменения агрегатного состояния:
- химическое (ионный обмен, осаждение солей с помощью реагентов, электролиз);
- мембранное (электродиализ, обратный осмос);
- экстракционное и адсорбционное (экстракция органическими растворителями, газогидратная экстракция, адсорбция на пористых электродах);
- биологическое (с использованием водорослей, живых организмов, бактерий).
При разработке систем для его реализации требуется решать большое количество весьма сложных задач: снижение накипеобразования, исключение коррозионного износа оборудования, переработка или удаление остаточных рассолов.
Последняя из этих задач имеет большое значение, так как при выбросе рассола на морскую акваторию наносится ущерб экологическим системам. Природные зоны не способны восстановить первоначальное равновесие, что вызывает серьезные отклонения в развитии флоры и фауны в тех районах, где возможны выбросы рассола. Эта проблема должна находить комплексное решение за счет создания агропромышленных комплексов с безотходной технологией опреснения воды.
Прибрежные акватории, на которые производится сброс рассола, страдают от теплового и солевого загрязнения, что приводит к уменьшению кислорода в воде и гибели растительного и животного мира. Из-за вредного влияния рассола на экосистемы требуется соблюдение температурных режимов, которые допускаются в пределах 28-300С.
Схема опреснительной установки должна учитывать и рациональный водозабор исходной воды, поступающей с морской акватории, так как вода содержит большое количество зоо- и фитопланктона, икринки и молодь рыб.
Важной особенностью получаемой в процессе опреснения воды является ее дальнейшая практическая пригодность. Многолетний опыт эксплуатации опреснительных установок показывает, что наилучшими качествами характеризуется вода, вырабатываемая при термической дистилляции с полной деминерализацией и обеззараживанием, что позволяет в последующем готовить из нее воду питьевого качества. После опреснения воды на электродиализных установках в ее состав содержатся повышенные количества бора и брома, вредных для здоровья человека, что не позволяет использовать ее для питьевых нужд. При обратноосмотической технологии опреснения обеззараживание воды достаточно высокое, однако задержание такого элемента, как бор, составляет не более 10-20%, что приводит к необходимости усложнения опреснительной установки для доведения получаемой воды до нужного качества.
Проблема опреснения требует комплексного и всестороннего анализа, так как решает не только задачи воспроизводства пресной воды, и поэтому должна рассматривать энергетические, технологические, экологические и гигиенические аспекты.