Методы обессоливания воды
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
ит из множества таких труб, уложенных параллельно друг другу. Скорость проникновения воды через мембрану довольно невелика. Например, при опреснении соленой воды из скважины, содержащей 0,5% растворенных солей, при давлении 50 атм. в течение суток удается получить приблизительно 700 л пресной воды с каждого квадратного метра мембраны. Поскольку для получения большой площади поверхности необходимо очень много тонких труб, процесс обратного осмоса пока еще не используется для получения больших количеств пресной воды. Однако этот процесс представляется многообещающим, если будут разработаны улучшенные мембраны, в особенности для опреснения соленой воды из скважин. Эта вода имеет более низкую концентрацию растворенных солей по сравнению с морской водой, что позволяет проводить ее опреснение при более низких давлениях.
При обессоливании воды ионным обменом пропорционально солесодержанию питающей воды растут объем ионитов и оборудования, а также расход реагентов, т. е. капитальные и эксплуатационные затраты. Даже при оптимально организованной регенерации (противоток) с минимальным избытком реагентов в сточные воды поступают извлеченные соли и использовавшиеся реагенты в количестве 1,1-2,0 от количества солей. Суммарное количество составляет 2,1-3,0. Следует учитывать, что эти соли находятся в небольшом объеме регенератов, соответственно, в высокой концентрации. Регенераты, как правило, имеют кислую реакцию, и требуют дополнительной нейтрализации. Прямой сброс таких отходов запрещен. Обычно используется метод разбавления другими стоками. Эксплуатационные расходы практически прямо пропорциональны солесодержанию исходной воды.
Обратный осмос обычно используется в системах получения воды для фармацевтических целей в следующих случаях:
перед установками ионного обмена для снижения расхода кислоты и щелочи, необходимой для регенерации;
для получения воды очищенной, и как подготовительный шаг перед дистилляцией для получения воды для инъекций;
как конечный этап для получения воды для инъекций (двухступенчатый осмос)
Следует отметить преимущества каждого из методов.
Ионный обмен:
возможность получения сверхчистой воды;
отработанность и надежность;
способность работать при резко меняющихся параметрах питающей воды;
минимальные капитальные и энергозатраты;
меньший расход питающей воды;
минимальный объем вторичных отходов, обеспечивающий возможность их переработки.
Обратный осмос:
высокое качество воды по взвесям, биологическим и органическим загрязнениям;
минимальные количество реагентов и суммарный сброс солей в окружающую среду;
возможность сброса концентрата без обработки в канализацию;
относительно низкие эксплуатационные затраты;
отсутствие агрессивных реагентов и необходимости их обработки.
Термический метод:
минимальные количество реагентов и сброс солей в окружающую среду;
высокое качество воды по взвесям;
возможность получения отходов минимального объема, вплоть до сухих солей;
возможность использования избыточного тепла;
удаление из воды растворенных газов.
Их недостатками являются:
Ионный обмен:
высокий расход агрессивных реагентов;
эксплуатационные расходы, растущие пропорционально солесодержанию воды;
необходимость обработки регенератов и сложности с их сбросом.
Обратный осмос:
необходимость тщательной предподготовки;
желательность непрерывной работы обратноосмотической установки;
большие капитальные затраты;
большой расход питающей воды и объем сбросных вод;
большие энергозатраты.
Термический метод:
необходимость предподготовки;
большие энергозатраты;
большие капзатраты.
В следующей таблице приведено оценочное сравнение методов обессоливания воды по трем уровням: минимальный - Мин, максимальный - Макс и средний - Ср.
Таблица 1. Оценочное сравнение методов обессоливания
ПараметрИонный обменОбратный осмосЭлектродиализВыпаркаНадежностьМаксСрМинМаксСтепень обессоливанияМаксСрМинСрУдаление органикиМинМаксМинСрУдавление микрофлорыМинМаксСрМаксУдаление взвесейМинМаксМинМаксУдаление растворенных газовМинМинМинМаксТребования к предподготовкеМинМаксМаксСрЭнергозатратыМинМаксМаксМаксРасход реагентовМаксМинМинМинРасход питающей водыМинМаксМаксМинОбъём отходовМинМаксСрМинВозможность переработки отходовМаксМинМинМаксВозможность сброса отходовМинМаксСрМин
Список литературы
1. Ю.И.Дытнерский. Обратный осмос и ультрафильтрация. - М.: Химия, 1978.
. Ю.А. Ситняковский, О.Ф.Парилова. Внедрение обратноосмотического обессоливания воды на электростанциях // Тяжелое машиностроение. - 1997. - №8.
. Сийрде Э. К., Теаро Э. Н., Миккал В. Я. Дистилляция. Издательство Химия, 1971
. Слесаренко В. Н. Дистилляционные опреснительные установки. - М.: Энергия, 1980
. Интернет ресурсы.