книги из ГПНТБ / Колодин М.В. Опреснение соленых вод

Рис. 3. Температура замораживания (а) и.температурная депрессия (б) в зависимости от концентрации-

раствора.

На основании изложенного можно заключить, что солевой достав, минерализация и темперутра природных вод являются пере­ менными для различных источников соленых вод. Эти обстоятельства необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации опресни­ тельных установок, так какони создают нерасчетный режим рабо­ ты опреснителя и в значительной степени влияют на удельный рас­ ход тепла и электроэнергии, производительность установки, каче­ ство продукта, металлоемкость опреснителя.

- 40 -

распространенных в данной местности источников водоснабжения или

на вкусовых свойствах вод без объективного учета их влияния на

организм человека. Авторами также установлено, что по вкусовым ка­ чествам допустимыми можно считать питьевые воды с содержанием сульфат -иона не более 500 мг/л, а хлор-иона - 300 мг/л с общим оолѳсодерканием до 1500 мг/л.

Во всех аридных зонах нашей планеты из-за отсутствия пресных

вод употребляются воды с соленностью до 3 г/л. При этом огромную роль играет природно-климатическая адаптация - выработавшаяся привычка вкусового ощущения от длительного употребления солонова­

Большое значение имеет химический состав воды используемой для орошения. Содержание солей в поливных водах не должно превышать 2,0 г/л. Большая их минерализация может привести к засолению иочв,( уменьшению урожая и дане н его гибели. Особенно вредно для расте­ ний накопление ионов натрия при содержании большого количества би­ карбонат ионов. По данным Института пустынь, для орошения кормовых культур на пастбищах ыоино использовать минерализованные воды с солесоДержанием до 5-6 г/л.

Выявлению качественных критериев пригодности воды в условиях пустынных пастбищ посвящено большое число работ /“19,40,46,53J .

Используя данные ѳтих работ, практическую деятельность людей в условиях безводной пустыни, и в зависимости от сезонности пастбищ, НИИ животноводства и ветеринарии МСХ ТССР разработал следующие нормативы допустимой минерализации воды и нормы для водопоя овец:

а) для весенних пастбищ - 6 г/д и 4-л/голов овец; б) для летних,

42 -

весенне-летних и круглогодичных пастбищ - 6 и 8; в) для осенних - 10 и 5; г) для зимних - 10 и 3; д) для осенне-зимних пастбищ -

сюда можно отметить, что нормы расхода пресной воды в условиях пустыни сравнительно ниже, чем в городских. Отмечено также, что овцы нуждаются в небольшом количестве воды, однако поят их по строго установленным режимам: летом каждый день, осенью через 1-2 дня, зимой и весной через 2-3 дня. Следовательно,- основные паст­ бищные водопотребители (овцы) требуют своевременного снабжения во­ дой, особенно летом, когда допустимая норма минерализации воды дол­ жна быт| не более 6,0 г/л, а соленость.хозяйственно-питьевых вод еще ниже. Вода с соленностью 10-30 г/л не может быть использована для водопоя овец.

Солнечные опреснители

Получение пресной воды из соленой является самым старым спо­

собом применения солнечной энергии в народном'хозяйстве. Первый

в мире солнечный опреснитель был построен сто лет назад в Чили.

С того времени над техническим усовершенствованием и испытанием

солнечных опреснителей работают в СССР, Греции, Ав­

стралии, США, Иэраиле и др. /~5,6,74,?7,78_7.

К настоящему времени в Греции и Австралии работают по 6 оп­ реснительных установок с суммарной производительностью, соответ­ ствующей 52,5 и 25,8 м3/суткн.Их используют для водоснабжения нь-‘- больших населенных пунктов, полевых станов, водопойных пунктов, мотелей /“74_7. В США серийно выпускаются бытовые солнечные оп­ реснители производительностью от 7,5 до 750 л/суткн, которые при«»

- 43 -

меняются в' донах и курортных местах, расположенных вдоль побе­ режья Тихого океана в Калифорнии и Лексике. Солнечные опресните­ ли эксплуатируются в Индий, Испании, Тунисе.

Б СССР использование солнечной энергии в целях опреснения соленых вод также вышло за рамки лабораторных исследований. На основе большого количества экспериментальных и теоретических ис­ следований в ФТИ АН ТССР в совхозе "Бахарден" в 1969г. впервые в 'Советском Союзе построена первая секция опытно-промышленной сол­ нечной опреснительной установки парникового типа.

На рис. А представлена схема водопойного пункта с солнечной опреснительной установкой. Согласно проекту весь опреснитель со­ стоит из 4-х самостоятельных секций по 600 м^ каждая.

Работа водопойного пункта с солнечной опреснительной уста­ новкой состоит в следующем. Соленая вода из шахтного колодца I

спомощью солнечного фотоэлектрического водоподъемника подается

внапорный резервуар соленой воды 2, а потом определенный объем

воды поступает в опреснитель ?, где под действием солнечной ра­

диации испаряется. Испарявшіеся пары конденсируются на внутрён- ,

ней поверхности стекла н стекают по ней в сборный желоб, откуда

оамотеком по трубопроводу собираются в сборнике дистиллята 3 и

далее подаются в запасные резервуары опреснения воды 5 для дли­

тельного хранения. Для водопоя овец необходимое количество оп­

ресненной воды ня резервуара 5 отводится в емкость 4, где смеши­

вается с соленой водой из колодца 1 до допустимой концентрации.

Приготовленная порцня воды подается в водопойные корыта 6.

Расчетная производительность опреснителя равна 8-12 мг ди­

стиллята в день. Установка предназначена для освоения пастбищ­

ных массивов урочища "Овеаших0 совхоза "Бахарден". Б настоящее

время летом опреснитель вырабатывает около. 2,5 т дистиллята в

сутки

- ' + Ч -

Схема водопойного пункта солнечной опреснительной установки: ■і-шахтный ко­ лодец; 2-напорный резер­ вуар соленой воды; 3- сборник дистиллята; 4-резервуар смешанной во­ ды; 5-резервуар опреснен­ ной воды; 6-водопойная площадка; 7-солнечный оп­ реснитель.

Рис. 5 Принципиальная схема наклонно-ступенчатой солнечной установки: і-протнвень; 2-солз- ная вода; З-прозррч- нап изоляция; Ч-по- перечный отсек; 5- бѳк соленой воды; 6-бак дистиллята.

- 45 -

"Узгипросельстрой" совместно с ФТМУі ЛИ УзССР в 1969г. за­

проектировал и сейчас в Центральных Кызылкумах в каракулеводчес­

тельными материалами. В этом же совхозе построена новая конструк­

положенными опреснителями. В табл. 7 приводятся данные сравни­

тельных испытаний обоих типов опреснителей.

Таблица 7 Результаты испытаний солнечных опреснителей (1970)

Комиссия, созданнаяUCX УзССР в октябре 1970г., проводившая

государственные испытания этих опреснителей, положительно их

оценила и рекомендовала для районов с высокой минерализацией ис­

ходной' воды. В настоящее время "Узгипросельстрой" приступил к

разработке типового проекта солнечных опреснительных установок

наклонно-ступенчатого типа для серийного выпуска.

С -1966г. на гелиоплощадке Каршинского госпединститута про-

•-чС -

воды увлажняется, а затем влажный воздух, проходя через конденса­ тор, охлаждается, где выделяется дистиллят. По данным работ/"І0_7 достигнуто повышение производительности в расчете на 1 ио поверх­ ности испарения на 20-40% по сравнению с обычной солнечной опрес­ нительной установкой. Сейчас институтом "Узгипросельстроя" раз­ рабатывается проект солнечных конвективных опреснителей для водо­

снабжения пастбищ Кашкадарьинской области.

Одним из основных показателей солнечной опреснительной уста­ новки является удельная производительность по площади остекления.

Б результате обработки материалов, полученных по 2£ опреснитель­ ным установкам, работающим в различных странах, И,А. Эйбилнг и Г.

дования возможности применения солнечных нагревателей типа "горя­ чий ящик" или параболоцилиндрического концентратора в качестве головного подогревателя соленой воды в многоступенчатой опресни­ тельной установке адиабатического испарения /_7,49_7. При этом в условиях пустынной территории пашей республики использование водо­ нагревателей с параболоцилиндрическими отражателями является наи­ более экономичным /“49_7.

Представляет интерес схема маломощной автономной опреснитель­ ной установки (рис. 6), использующей энергию^солнца и ветра д.“'?5_7Соленая вода подается ветронасосом I в резервуар исходной воды 2

- 47 -

на/юав//еме ѳегора

Рис. 6. Схема маломощной ОпрёсНительноЙ установки, кспользукщей энергии солнца и ветра: 1,8-насосы с приводом от ветроагрегата; 2-бак соленой воды; 3-кондеисатор-і.г.гре ватель; ^-солнечный водонагреватель; 5-испаритель; 6-воздуходувка; 7-ветроаірегэт; S-бак пресной воды.

48 -