Установки опреснения морской воды

Проблемы водоснабжения характерны для некоторых российских регионов - не только приморских, где наблюдается повышенное содержание солей. Современные установки опреснения воды обеспечивают необходимый уровень очистки и высокую производительность. В них используются разные технологии уменьшения общего содержания солей натрия и магния до приемлемых значений.

Опреснение осуществляется методами, основанными на различных физико-химических принципах. Последнее определяет технико-экономические показатели и эксплуатационные качества станций опреснения, их преимущества и недостатки. Одним из наиболее эффективных методов является обратный осмос, на основе которого строится большинство опреснительных установок.

Опреснение воды: определение и история развития

Процесс опреснения воды предполагает снижение содержания растворенных солей, для того чтобы сделать ее пригодной для питья и использования в хозяйственной деятельности. Степень (глубина) очистки определяется требованиями заказчика и возможностями используемого оборудования. В большинстве случаев жидкость доводится до кондиций, установленных действующими санитарными нормативами.

Исследования в сфере опреснения воды в промышленных масштабах начались еще в 30-е годы прошлого века, а первые технологии начали активно использоваться в США. В Советском союзе в 1972 году на Шевченковской АЭС (г. Актау, Казахстан) была запущена единственная в мире ядерная установка для опреснения морской воды. Наибольшие объемы опреснения морской воды производятся в Израиле и в странах Персидского залива, которые расположены в пустынных районах.

Основные методы промышленного опреснения воды

Современные технологии позволяют существенно уменьшить избыточную солёность воды, в том числе и морской (океанской), и добываемой из подземных источников. Для этого используются самые разнообразные методы:

1. Ионообменные фильтры для очистки морской воды. В них осуществляется связывание ионов натрия, магния и кальция и их замена заряженными частицами других элементов, которыми насыщены гранулы из специальных полимерных смол.
2. Электрохимические установки для опреснения воды. Экспериментальные комплексы, в которых от потока морской воды с помощью специального электронного устройства отделяется некоторая его часть с пониженной концентрацией солей.
3. Промышленное опреснение методом дистилляции. Выпаривание с последующей конденсацией воды - один из самых распространенных и наиболее старых методов. Метод постоянно совершенствуется и помимо обычного используются вакуумный и термокомпрессионный, а также многостадийная флеш-дистилляция.
4. Вымораживание. Основано на разнице между температурами замерзания чистой воды и солевых растворов. В установке по опреснению поддерживается такой режим, при котором первая переходит в твердое агрегатное состояние. При этом насыщенный рассол сохраняет текучесть и просто сливается в дренаж.
5. Станция обратного осмоса для опреснения воды. Полупроницаемые мембраны имеют поры, сквозь которые проходят только молекулы воды. Все виды солей, в том числе и хлориды щелочноземельных металлов задерживаются на мембранном элементе.

Обратноосмотические системы по опреснению воды в последние годы получают все большое распространение. С их помощью получают до 70% опресненной воды из суммарного объема мирового производства, что говорит об их высокой эффективности.

Обратноосмотические системы опреснения соленой воды

Эта технология была разработана в средине прошлого века и впервые в промышленности была применена в 70-х годах. Метод обратного осмоса является наиболее выгодным и эффективным способом опреснения соленой воды как морской, так и из иных источников. Для этих целей используются специальные мембраны с рабочим давлением в пределах от 25 до 60 атмосфер.

Такие фильтроэлементы изготавливаются из материалов с особой внутренней структурой. В состав оборудования для опреснения морской воды входят дополнительные блоки, регулирующие процессы осадкообразования и обеспечивающие очистку мембран. Тем самым существенно повышается ресурс оборудования, и снижаются эксплуатационные затраты.

Принцип действия системы для опреснения воды

В описываемых станциях опреснения воды для уменьшения содержания солей используется явление обратного осмоса. Согласно принципу Ла Шеталье-Брауна любая система стремится к равновесию и при приложении внешнего воздействия, в ней начинаются компенсирующие его процессы. На практике это работает следующим образом:

• На полупроницаемую мембрану подается морская вода. Нагнетающий ее насос развивает давление существенно превышающее осмотическое.
• В результате начинается процесс обратный прямому осмосу: растворитель диффундирует сквозь мембрану, а концентрация солевого раствора перед ней существенно повышается.
• Насыщенный рассол сбрасывается в дренаж и на его место поступает новая порция соленой (морской) воды.

Обратноосмотические мембраны установок по опреснению воды в зависимости от типа, способны задерживать высокомолекулярные химические соединения и соли тяжелых металлов. Вместе с тем они пропускают растворенный в воде углекислый газ и кислород. Пермеат имеет сравнительно невысокий показатель pH - менее 7,0 , что обеспечивает ему слабокислую реакцию.

Особенности устройства оборудования для опреснения воды

Промышленные и бытовые опреснители, работающие с использованием принципа обратного осмоса, имеют достаточно сложную конструкцию. В их состав входит следующие элементы:

1. Полупроницаемая мембрана. Основной элемент системы опреснения воды представляет собой пластину из специального материала, на одну из сторон которого нанесено водонепроницаемое покрытие. Она сворачивается в рулон и помещается в герметичный цилиндрический корпус, к торцам которого подсоединены входной и выходной трубопроводы.
2. Оборудование предфильтрации. Обычно это многоступенчатый комплекс из механических и сорбционных фильтров, задерживающих твердые нерастворимые частицы и поглощающих газы.
3. Нагнетающий насос. Преимущественно используются роторные или центробежные многоступенчатые агрегаты, способные развивать давление 10 МПа и выше.
4. Устройство дозирования ингибитора осадкообразования. Оно необходимо для замедления процессов, вызывающих появление отложений на рабочих поверхностях мембраны.
5. Система химической промывки. Она необходима для удаления нежелательных отложений в застойных зонах обратноосмотических модулей.
6. Оборудование контроля и управления. Большинство описываемых систем работают в автоматическом и полуавтоматическом режиме, а расход и основные показатели пермеата и концентрата отслеживаются при помощи расходомеров и TDS-метров. Специальный клапан перекрывает подачу воды в случае ее утечки.
7. Комплекс минерализации. Обеспечивает насыщение воды глубокой очистки необходимыми микроэлементами, что делает ее пригодной для питья и приготовления пищи.

Современные системы очистки морской воды изготавливаются в блочно-модульном исполнении, что существенно упрощает их размещение и монтаж. Такие установки опреснения имеют общую раму, что облегчает процессы обслуживания и ремонта. В случае выхода из строя может быть проведена оперативная замена их целиком или отдельных элементов.

Преимущества обратноосмотического оборудования опреснения воды

Такого рода системы по опреснению морской воды имеют оптимальные технико-экономические параметры. Первичные затраты на приобретение обратноосмотических установок опреснения морской воды, а также на монтажные и пусконаладочные работу сравнительно невысоки. И это далеко не единственное преимущество описываемых систем:

• Невысокие эксплуатационные расходы.
• Непрерывный режим работы.
• Большая производительность.
• Высокий уровень автоматизации технологических процессов.

Ко всему прочему промышленные установки опреснения воды на основе обратного осмоса обеспечивают снижение общего содержания солей в воде на 97-99%, что делает ее пригодной для человека. Пермеат может использоваться в пищевой промышленности, фармацевтике и медицине без дополнительной обработки.

Классификация оборудования опреснения воды

Специализированные установки обратного осмоса по очистке морской воды различаются по назначению и производительности. По этим признакам и различают следующие разновидности мембранного опреснения систем для соленой воды:

1. Промышленные опреснители воды. Применяются для очистки воды на предприятиях для производства продукции и различных технологических процессов.
2. Судовые фильтры для опреснения. Предназначены для морских и океанских судов для обеспечения жизнедеятельности команды и пассажиров, а также для работы механизмов и машин во время плавания.
3. Бытовые системы опреснения воды. Используются для опреснения воды из подземных и открытых источников в автономных системах водоснабжения домовладений и отдельно стоящих зданий.

Производительность промышленных, судовых или бытовых обратноосмотических систем опреснения морской воды зависит от потребностей заказчика. Этот показатель может колебаться в очень широком диапазоне от нескольких сот литров до тысяч тонн в час.

Купить установки опреснения морской воды можно у нас

Компания Diasel Engineering предлагает обширную номенклатуру обратноосмотических установок опреснения воды для частных лиц и предприятий. Мы осуществляем проектирование, поставку, монтаж систем и выполнение пусконаладочных работ. При их изготовлении используются импортные и российские комплектующие от ведущих мировых производителей.

На все оборудование опреснительных установок промышленных, судовых и бытовых предоставляются гарантии на длительные сроки. Проводим обучение обслуживающего персонала, выполняем плановые и внеочередные регламентные работы на обратноосмотических системах. Заявки на разработку и поставку оборудования по опреснению морской воды принимаем онлайн, по электронной почте info@diasel.ru и по телефону 8-499-391-39-59, наши специалисты готовы проконсультировать вас.