Обессоливание воды

В отдельных районах планеты катастрофически не хватает пресной воды. Во многих местах, где был ее избыток, природные запасы резко сокращаются из-за роста населения, возрастающего потребления, загрязнения окружающей среды, техногенного вмешательства людей в природные процессы. Мировой океан содержит 1370 млн. кубических километров водных запасов, но такую жидкость нельзя пить из-за повышенного солесодержания.

Что такое обессоливание воды

В любом природном источнике вода никогда не бывает химически чистой. Ее состав зависит от наличия примесей и их концентрации. В течение года состав может неоднократно меняться, в зависимости от сезонов. Большая часть естественных водных запасов непригодна для питья или хозяйственного использования. В ней содержатся растворенные соли: основные, кислые, соли жесткости.

Ученые нашли отличное решение: обессоливание воды. Что это такое - это удаление излишка солей, очистка водного раствора до состояния, пригодного для питья или употребления для народно-хозяйственных нужд. Полное или частичное удаление солей из водного раствора называют обессоливанием, а для морской и сильно солёной воды применяют термин опреснение.

Без примесей такая жидкость представляет собой химически чистую H₂O с удельным сопротивлением до 18 МОм·см, чистота может быть 99%. По нормам СанПиН солесодержание не должно превышать 1000 мг/литр, общая жесткость не более 7,0 (10) мг-экв./л.

Обессоленную воду часто называют деионизированной из-за того, что из неё удалены ионы примесей, и сравнивают её с дистиллированной. Но по СанПиН в очищенном дистиллированном растворе солесодержание не может быть выше 5 мг/л, а для некоторых процессов - менее 1 мкСм/см.

Различия между обессоленной и дистиллированной водой

Обессоленная вода - это водный раствор без солевых примесей. Вместе с ними при очистке удаляются растворенные в воде минералы. Помимо термина «деионизированная», к такой жидкости можно применить термин «деминерализованная». Но микробы и вирусы при устранении солей не удаляются.

Дистиллированная жидкость очищается от примесей с помощью выпаривания и осаждения конденсата в другом месте. Все нелетучие растворители осаждаются в виде осадка. Часть летучих веществ испаряется вместе с водой. Повторное конденсирование в новом контейнере даст чистую H₂O. При высокой температуре погибают вирусы и микробы, жидкость обеззараживается.

Обессоленная вода и дистиллированная - это не одно и то же. При дистиллировании меняются фазы жидкости - от превращения в пар до возвращения в жидкое состояние. При обессоливании фазы не меняются. В дистиллированной воде совсем нет полезных минералов, которые нужны организму для поддержания здоровья. Не стоит её давать домашним животным или поливать растения. Но такая чистая H₂O нужна в медицине и электронике, ее используют для заправки двигателей автотранспорта, так как она не дает отложений, продлевает срок службы автомобильных деталей.

Дистиллированная и обессоленная вода схожи тем, что в них нет тяжелых примесей, вредных для здоровья, но обессоливание не действует на микробов и на патогенные органические соединения. Дистиллировать жидкость научились ещё в древности, а деионизировать начали только в прошлом столетии.

Где применяется обессоленная вода

Огромное количество пресной и опресненной воды расходуется в мире на питьевое водоснабжение, применяется в быту, сельском хозяйстве, промышленности. В каждой отрасли разработаны нормативные документы - ТУ, ГОСТ, СанПиН, инструкции, в которых указаны требования к применяемой воде и предельно допустимая концентрация солей.

Умягчение и обессоливание воды применяется:

Для котлов - для предупреждения образования шлама, накипи, отложений на внутренних стенках дорогого оборудования. 97% всех поломок паровых и водогрейных котлов вызвано жесткой водой. Для продления срока службы котлового оборудования до подачи в систему важно произвести глубокую очистку рабочей жидкости, желательно неоднократную, многоступенчатую, чтобы гарантированно избавиться от вредных примесей.
Для увлажнителей и парогенераторов - нельзя использовать обычную водопроводную воду. Перед тем, как попасть в дом, она проходит по старым многокилометровым трубопроводам. В ней есть примеси, которые при распылении мелких капель попадают в воздух, затем в легкие, что может вызвать аллергию. Солевые отложения забивают мембрану и распылительные форсунки. На рабочем элементе парогенератора образуется плотный кальцинированный налет, что быстро выводит его из строя.
В микроэлектронике -в электронной отрасли деионизованные растворы нужны для изготовления микросхем, плат, ЖК-мониторов, полупроводников и прочих важных элементов. Применяется особо чистая обессоленная вода трех классов чистоты А, Б, В. Такую ультрачистую жидкость можно получить, используя специальное оборудование для сверхтонкой очистки.
В медицине и фармацевтике - чистая вода нужна для инъекционных растворов, для приготовления лекарств и косметических средств. В ней не должно быть сторонних химических веществ, которые могут исказить формулу получения препаратов. Промышленные установки предварительной и тонкой очистки удаляют все вредные примеси, помогают получить нужные характеристики обессоленной воды.
В лаборатории - в лабораторных исследованиях частицы, присутствующие в неочищенном водном растворе, могут исказить результаты экспериментов. Поэтому большое внимание уделяется чистоте Н₂О. В исследовательской области используют три типа воды (I, II, III) по удельной электропроводности. Тип I - в спектроскопии, генной инженерии, тип II - в хроматографах, спектроскопии, тип III - для лабораторного применения, для промывки посуды, замены дистиллята, питания систем.
В пищевой промышленности - для приготовления продуктов питания, напитков и бутилированной воды, для ликероводочного производства нельзя использовать жесткую воду. Перед применением из нее удаляют тяжелые металлы и вредные соли. Жидкость должна строго соответствовать нормам СанПиН, поэтому производят обессоливание воды для любого производства: молочного, мясоперерабатывающего, хлебобулочного.
Для систем охлаждения - нельзя заливать неочищенную воду в системы охлаждения транспортных средств. Жесткие примеси повредят поверхность деталей, отложения вызовут коррозию металла, частицы ржавчины попадут в систему. Двигатель и другие важные детали авто выйдут из строя.
Для автомоек - жесткую воду нельзя применять для мойки машин. От нее остаются трудноудаляемые белесые разводы, она разрушает лакокрасочное покрытие кузовных деталей, резину колес и прочие элементы автомобилей.

Технологии обессоливания воды применяют при водоподготовке больших объемов для пансионатов, домов отдыха, туристических и спортивных комплексов. Неочищенную воду нельзя использовать для поения фермерского скота или для полива, для заливки ледовых катков, для гальванического производства, для работы энергетических предприятий и ТЭЦ.

Как получить обессоленную воду

Для удаления солей в промышленности и в быту применяют разные методы обессоливание воды. В домашних условиях кипятят или неоднократно замораживают/размораживают жидкость, применяют отстаивание - ждут выпадения солей в осадок, затем осторожно сливают отстоявшийся раствор.

Промышленные способы умягчения и удаления солей:

Обратный осмос - лучший метод для тонкой очистки от всех вредных примесей. Мембранное обессоливание воды отделяет от потока чистую воду, она проникает сквозь фильтры, а концентрат с вредными веществами удерживает мембрана. Осадок смывается в канализацию. Обратноосмотическое обессоливание воды дает на выходе чистоту 97–99%. Промышленные линии применяют на любом производстве, где требуется круглосуточная подача очищенных водных растворов в больших объемах. Есть «домашние» установки: можно поставить обратный осмос на весь дом или поместить компактный прибор под раковину.
Ионообменные фильтры - химическое обессоливание воды ионным методом с помощью специальных катионитных и анионитных смол. Катионы связывают ионы металлов, анионы удерживают кислотные остатки. Высвободившиеся ионы Н и ОН образуют молекулу чистой воды. В систему можно установить несколько фильтров для последовательной очистки от разных примесей или засыпать комплексную смолу из смеси 2–3 видов. Срок службы ионообменных смоляных фильтров зависит от качества очищаемых жидкостей. Смолы периодически подвергаются регенерации.
Электродеионизация - электромембранный процесс обессоливания воды позволяет произвести глубокую очистку при помощи электродиализа. Под действием тока образуется электрическое поле, в котором ионы металлов и кислотных остатков притягиваются к электродам. Осадок отводится в зону концентрата. Ионоселективные мембранные фильтры наполнены смолой, которая поглощает ионы и производит очистку подающегося водного потока. Из-за повышенных энергозатрат установки электродеионизации применяют для солеочистки небольших водных объемов.

Для очистки и удаления солей производится промышленное обессоливание воды в больших масштабах. Чтобы правильно выбрать установку, нужно знать:

содержание солей в исходном растворе (лабораторный анализ);
требуемые показатели на выходе (нормы обессоленной воды для предприятия);
потребление (объем очищенной воды в сутки).

На основе представленных данных сотрудники компании Diasel Engineering посоветуют лучший способ солеочистки, рассчитают производительность, подберут установку нужной мощности. У нас можно заказать доставку, монтаж на объекте (или в доме), настройку и запуск оборудования водоочистки. Мы производим сервисное обслуживание установок в течение всего срока работы.

Заявка на подбор оборудования