Как опреснить морскую воду в домашних условиях. Какие существуют способы опреснения воды. Какие устройства для опреснения можно использовать дома. Какой метод опреснения самый эффективный.
Почему возникает необходимость в опреснении морской воды
Опреснение морской воды становится все более актуальной задачей в современном мире. Это связано с растущим дефицитом пресной воды во многих регионах планеты. По оценкам ООН, к 2025 году две трети населения Земли будут испытывать нехватку питьевой воды.
Основные причины, по которым возникает необходимость опреснять морскую воду:
- Засуха и истощение природных источников пресной воды
- Загрязнение пресноводных водоемов
- Рост населения и увеличение потребности в питьевой воде
- Развитие прибрежных регионов, где доступ к пресной воде ограничен
- Чрезвычайные ситуации и стихийные бедствия
В бытовых условиях опреснение может потребоваться при проживании на побережье, во время морских путешествий, в экстремальных ситуациях и для повышения автономности.
Основные методы опреснения морской воды
Существует несколько основных методов опреснения морской воды, которые можно применять в домашних условиях:
1. Дистилляция
Это самый простой и древний способ опреснения. Принцип работы:
- Морская вода нагревается до кипения
- Образующийся пар конденсируется
- Конденсат собирается в виде пресной воды
Преимущества метода — простота и доступность. Недостатки — высокие энергозатраты и низкая производительность.
2. Вымораживание
Основан на том, что при замерзании морской воды образуются кристаллы пресного льда. Этапы процесса:
- Морская вода замораживается
- Образовавшийся лед промывается от соли
- Лед растапливается, получается пресная вода
Плюсы — низкие энергозатраты. Минусы — сложность полного удаления соли.
3. Обратный осмос
Самый эффективный метод опреснения. Принцип действия:
- Морская вода под давлением подается на полупроницаемую мембрану
- Молекулы воды проходят через мембрану, соли задерживаются
- На выходе получается очищенная пресная вода
Достоинства — высокое качество опреснения. Недостатки — необходимость в специальном оборудовании.
Простые способы опреснения в домашних условиях
Рассмотрим несколько доступных методов опреснения морской воды, которые можно применить в бытовых условиях:
Солнечный дистиллятор
Простейшее устройство для опреснения с помощью солнечной энергии:
- В емкость наливается морская вода
- Сверху устанавливается наклонное прозрачное покрытие
- Под действием солнца вода испаряется
- Пар конденсируется на покрытии и стекает в сборник
Производительность низкая, но не требует энергозатрат.
Опреснение кипячением
Простой способ получить небольшое количество пресной воды:
- Морская вода доводится до кипения
- Образующийся пар собирается с помощью крышки или ткани
- Конденсат стекает в отдельную емкость
Метод энергозатратный, но доступный в экстренных ситуациях.
Фильтрация через песок и уголь
Позволяет частично опреснить морскую воду:
- Вода пропускается через слой песка
- Затем через активированный уголь
- В результате снижается соленость
Полного опреснения не происходит, но вода становится пригодней для использования.
Устройства для опреснения воды в домашних условиях
Для более эффективного опреснения морской воды в бытовых условиях можно использовать специальные устройства:
Бытовые дистилляторы
Компактные приборы для получения дистиллированной воды. Принцип работы:
- Вода нагревается до кипения
- Пар проходит через систему охлаждения
- Конденсат собирается в виде очищенной воды
Производительность — 1-4 литра в час. Подходят для небольших объемов воды.
Портативные опреснители
Компактные устройства для опреснения в походных условиях. Особенности:
- Работают от аккумуляторов или солнечных батарей
- Используют метод обратного осмоса
- Производительность — до 5 литров в час
- Вес — 1-3 кг
Идеальны для путешествий и экстремальных ситуаций.
Системы обратного осмоса
Наиболее эффективные устройства для опреснения. Характеристики:
- Степень очистки — до 99%
- Производительность — от 50 до 400 литров в сутки
- Требуют подключения к водопроводу и канализации
Оптимальны для постоянного использования в прибрежных районах.
Сравнение эффективности методов опреснения
Рассмотрим основные характеристики различных способов опреснения морской воды:
| Метод | Эффективность очистки | Энергозатраты | Производительность |
|---|---|---|---|
| Дистилляция | Высокая | Высокие | Низкая |
| Вымораживание | Средняя | Низкие | Низкая |
| Обратный осмос | Очень высокая | Средние | Высокая |
Самым эффективным методом является обратный осмос, обеспечивающий высокое качество воды при умеренных энергозатратах.
Меры предосторожности при опреснении воды
При самостоятельном опреснении морской воды важно соблюдать следующие правила безопасности:
- Использовать только чистую морскую воду, без видимых загрязнений
- Кипятить полученную воду перед употреблением
- Контролировать минерализацию опресненной воды
- Не употреблять воду с повышенным содержанием соли
- Регулярно очищать и дезинфицировать оборудование
Соблюдение этих мер поможет избежать проблем со здоровьем при использовании опресненной воды.
Перспективы развития технологий опреснения
Современные исследования направлены на повышение эффективности и снижение стоимости опреснения воды. Основные направления развития:
- Создание новых типов мембран для обратного осмоса
- Разработка энергоэффективных методов дистилляции
- Использование возобновляемых источников энергии
- Миниатюризация опреснительных установок
- Комбинирование различных методов опреснения
Развитие технологий сделает опреснение морской воды более доступным для бытового применения.
Заключение
Опреснение морской воды в домашних условиях — вполне реализуемая задача. Существует множество методов и устройств, позволяющих получить пресную воду из морской. Выбор конкретного способа зависит от условий применения и требуемого объема воды.
При правильном подходе опреснение может стать эффективным решением проблемы нехватки питьевой воды в прибрежных регионах и экстремальных ситуациях.
Две недели в океане — Фёдор Конюхов
Вот уже полмесяца как я вышел из чилийского города Конкон курсом на Австралию. За кормой осталось 800 морских миль. Если вспомнить все что было за эти две недели в океане, на хорошую книгу хватит. Сморю на дисплей карт плоттера, Австралия даже не приблизилась ко мне, пока не могу предположить, сколько еще таких недель будет в океане.
Сегодня хороший день, погода благоприятствует, легкий ветер и уверенное волнение. Начинаю приводить лодку в порядок. Посушил одежду, наконец-то снял с себя непромокаемый костюм Musto и переоделся в шорты и футболку.
В таких длительных марафонах, как этот, важно заботиться не только о лодке, но и не забывать о себе. Необходимо заставлять себя пить достаточное количество воды и, хотя бы два раза в день, есть горячую пищу. Две недели был под стрессом, сильно похудел, пора выводить себя из этого состояния.
Сегодня использовал бортовой опреснитель и накачал себе пару бутылок пресной воды. Пришло время пополнить запасы пресной воды, а то я уже перешел на НЗ, а это делать нежелательно. У меня на борту опреснитель марки Schenker.
Он работает от бортовых аккумуляторов. Его производительность 30 литров в час. Я, конечно, час его не использую, мне достаточно и 15 минут. Опреснитель воды – это сердце лодки. Без него я не продержусь больше недели. На дождевую воду рассчитывать не приходится, даже если идет дождь, то это сопровождается шквалистым ветром, брызгами морской воды. Я подстраховался и взял на борт ручной опреснитель воды марки Katadyn Survivor 35, производительностью 4 литра в час. Подробнее о технических характеристиках опреснителя здесь.
Надеюсь, что он мне не понадобиться, но лучше иметь запасной вариант. На лодке «Тургояк» все продублировано. Запасной комплект весел, запасные уключины, запасное перо руля, дублирующие средства связи. И только лодка и я в единственном экземпляре, и нам нужно сохранить друг друга.
Поздравляю всех Православных христиан с Рождественским сочельником. Всем поклон. Фёдор Конюхов.
Карта маршрута: http://yb.tl/konyukhov2
Подробная карта маршрута: www.oceanrowing.com/Konyukhov/Pacific2013/dist_map.htm
По капле: Карманный опреснитель
Опреснительные станции превращают морскую воду в пресную, но в карман их не положишь. В отличие от наноразмерного устройства, многие тысячи которых легко разместятся в крохотном пузырьке. Аппарат такой уже разработан, осталось сделать на его основе удобный портативный инструмент — и подготовить его к промышленному производству. По оценке авторов, он сможет давать ежеминутно по стакану питьевой воды — а тратить энергии не больше, чем обычная настольная лампа.
Самый распространенный метод опреснения воды — обратный осмос. Напомним, что под осмосом понимают процесс «выравнивания» концентрации растворенных элементов (например, солей) в растворах (например, в сосудах, разделенных полупроницаемой мембраной). На этом явлении даже работает электростанция — осмотические генераторы вообще считаются довольно перспективным источником энергии (читайте: «Сила соли»).
Обратный осмос требует приложения к соленой воде очень высокого давления, которое буквально «выдавливает» ионы соли через мембрану. Работающие на этом принципе опреснители обычно очень массивны, они обеспечивают водой целые города, хотя имеются и портативные решения. Но все они действуют очень медленно и неспособны самостоятельно справиться с другими загрязнителями, размер молекул которых существенно отличается от размеров ионов соли.
Но команда инженеров во главе с Йонгун Ханом (Jongyoon Han) решила подойти к задаче совершенно с иной стороны. Жидкость с растворенными в ней электрически заряженными частицами (воду с ионами соли) можно пропустить сквозь миниатюрный канал, который на конце раздваивается. Каждая молекула сама «решает», в каком направлении двигаться дальше. Но ученые не дают этому решению свободы: к одному из рукавов канала приложено напряжение, которое отталкивает заряженные частицы (ионы соли), которые просто вынуждены двигаться в другом направлении. Молекулы воды, как целое, электронейтральны, и потому движутся в обоих направлениях с одинаковой «охотой». В итоге получается, что один из потоков более насыщен солями, чем исходный раствор, а второй — чист.
Опреснители. Виды и устройство. Работа. Достоинства и недостатки
Ежедневно для человека требуется пресная вода для поддержания нормальной жизни, его организм большей частью состоит из воды. Возрастание численности населения способствует увеличению количества источников воды, которая пригодна для жизни. В результате возникает нехватка пресной воды, что заставляет людей искать различные искусственные способы.
Единственным таким источником стала морская вода, содержащая много солей, и не пригодная для употребления. Она проходит специальную технологию очистки, состоящую из нескольких этапов. Жидкость очищается от лишних и ненужных для человека солей. Для этого применяют специальное оборудование – опреснители.
Их использование дает возможность получать из соленой воды годную для жизни людей питьевую воду. В промышленности опреснение производится по разным технологиям. Большинство таких процессов основывается на применении громоздких энергозатратных установок. К ним относятся специальные дистилляторы и фильтры различных видов.
Виды опреснителей
В последнее время внедряются новые альтернативные разработки оборудования опреснения воды из моря (опреснители). Многообразие способов опреснения можно объяснить тем, что они индивидуальны для определенных условий. Наиболее распространенные способы и виды оборудования.
ХимическийВ морскую воду добавляют специальные реагенты, взаимодействующие с ионами солей в виде сульфатов и хлоридов, и образующие нерастворимый осадок. В этой воде много растворенных солей, поэтому расход химических реагентов значительный, и может достигать 5% от объема полученной пресной воды. К таким реагентам, способным создавать нерастворимый осадок, относятся соли бария и серебра.
Недостатки химического способа:
- Реагенты являются дорогостоящими химическими веществами.
- Реакция выпадения осадка происходит медленно.
- Опасность этого способа состоит в токсичности солей бария.
Ввиду этих недостатков, применение химических опреснителей в промышленности ограничено.
ДистилляторыЭти устройства работают по принципу перегонки, которая основана на разнице состава водяного пара и воды. Перегонка проходит в специальных установках – дистилляторах, методом испарения воды и дальнейшей конденсации пара. Наиболее летучий компонент превращается в пар в большем объеме, по сравнению с менее летучим, что способствует конденсации в большей степени низкокипящих компонентов.
Если перегонка осуществляется с получением нескольких фракций, то такую дистилляцию называют дробной. Существует два вида перегонки – простая и молекулярная.
Новые виды дистилляторов делятся на:
- 1-ступенчатые опреснители.
- Многоступенчатые опреснители с ТЭНами, с быстрым закипанием.
Основным достоинством многоступенчатых опреснителей является значительно больший выход пресной воды, в отличие от одноступенчатых. Расходы при любом способе перегонки связаны с большим потреблением тепла, стоимость которого достигает 40% от стоимости полученной воды.
Источниками тепла служат тепловые электростанции. Эффективность дистилляторов часто ограничивается большим объемом накипи в оборудовании. Это снижает теплопроводность теплообменника, это способствует разрушению трубопроводов. Это в свою очередь требует использования специальных присадок против накипи, что повышает стоимость пресной воды. В последнее время больше используют другие методы.
Ионные опреснителиЭтот способ заключается в использовании характеристик полимерных смол обмена ионами солей, содержащихся в воде. Процесс ионного опреснения происходит следующим образом: вода постепенно проходит через прослойку ионита. Ионы солей воды соединяются с ионитами. В итоге содержание солей уменьшается.
На быстродействие ионного опреснения влияет доступность ионов в ионите, величина гранул, рабочая температура. Основным фактором, влияющим на скорость процесса, является ионная диффузия.
Ионное очищение используется для получения пресной и мягкой воды в различных отраслях производства, атомной энергетике, металлургии, в пищевой промышленности. Для получения антибиотиков в медицинской промышленности также применяется ионный обмен.
Промышленное ионное оборудование делится на:
- Смесители-отстойники.
- Опреснители с подвижными и стационарными слоями ионита.
Первый вид применяется в гидрометаллургии. В устройствах со стационарным слоем ионита растворы поступают в одном или другом направлении. В зависимости от необходимой степени очистки воды создают установки с несколькими ступенями.
Преимущества ионной очистки
- Простое устройство оборудования.
- Небольшой расход воды.
- Малое потребление электричества.
Недостатки
- Большой расход химикатов.
- Сложность процесса.
По этому способу очищаемая вода проходит по специальным мембранам под большим давлением. Эти полупроницаемые мембраны производятся из ацетата целлюлозы, упакованные в рулонах. По микроскопическим порам мембран могут пройти молекулы воды. Ионы соли и примеси, имеющие больший размер, не проходят через эти мембраны.
Этот способ применяется в России с 70-х годов прошлого века для опреснения воды. Производственное оборудование, очищающее воду обратным осмосом, состоит из фильтров, насоса, системы реагентов и устройства химической промывки. Трубы производят из пористого материала, который внутри имеет тонкую пленку, выполненную из ацетата целлюлозы. Она играет роль полупроницаемой мембраны.
Интенсивность потока воды, проходящей через мембрану, зависит от величины давления. Если создавать слишком большое давление, то мембрана может разрушиться, засориться примесями, и начать пропускать соли. Если давление низкое, то очистка воды будет происходить длительное время.
Этот способ опреснения имеет большие достоинства, в отличие от других способов:
- Небольшое потребление электроэнергии.
- Компактная и простая конструкция оборудования.
- Возможность автоматизации.
Для снижения отложений в трубах используются специальные ингибиторы. Мембраны очищают от осадка солей путем химической очистки. Для проверки качества воды используют проточные индикаторы содержания соли.
Электродиализное оборудованиеСпособ электрического диализа заключается в протекании ионов солей через мембрану, под действием электрического поля. Катионы двигаются к катоду, а анионы в другом направлении. Эти частицы разделяют путем ионоселективных мембран. В итоге концентрация солей уменьшается.
Ионоселективные мембраны производят из полимерного пористого материала. Мембраны отличаются высокой прочностью, электропроводимостью и ионной проницаемостью. Срок эксплуатации таких мембран не более 5 лет.
Опреснители на основе электродиализа изготавливают в виде многокамерных устройств. Камеры ограничены катионной и анионной мембраной, которые делят объем устройства на несколько полостей. К аноду и катоду подключают постоянный ток.
Морская вода заходит в опреснительные емкости. Электрическое поле заставляет ионы солей двигаться в разных направлениях к соответствующим электродам. В конечном итоге осуществляется отделение ионов солей, скапливающихся в специальных рассольных камерах, очищаемых промывочной водой.
Потребление электроэнергии для электродиализного опреснения зависит от первоначального содержания солей. Выход опресненной воды в таком оборудовании обычно составляет от 90 до 95%. Существуют опреснители производительностью до 1000 кубометров в сутки. Они используются для промышленных и бытовых целей, получения технической воды, очистки производственных стоков.
Процесс электрического диализа экономичнее, в отличие от других методов, например, обратного осмоса. Электродиализное оборудование позволяет концентрировать растворы, а также выделять из морской воды разные соли, например, хлористый натрий.
Достоинством этого способа является применение химически стойких и термостойких мембран, что дает возможность опреснять воду при высоких температурах.
КристаллизаторыРабота таких опреснителей заключается в эффекте пресного льда. При кристаллизации воды кристаллы льда могут образоваться только из молекул воды. Это явление называется криоскопией. При постепенной кристаллизации соленой воды пресный лед появляется вокруг центров кристаллизации, имеющих игольчатую структуру. В промежутках между иглами льда концентрация раствора возрастает. Этот более плотный и тяжелый раствор по мере замерзания оседает вниз.
При плавлении льда получается опресненная вода с небольшим содержанием солей, не превышающем допустимые нормы.
Замораживание производится в специальных устройствах – кристаллизаторах, воздействующих на воду жидким или газообразным охлаждающим веществом. Для более качественного опреснения льда используется его плавление при 20 градусах с сепарацией и очисткой кристаллов от маточного раствора с помощью фильтрации, прессования или вращения на центрифуге.
Этот способ применяется для очистки морской воды, отделения химических реагентов и других целей. Замораживание является простой технологией, однако для этого необходимо энергоемкое и сложное технологическое оснащение, поэтому применяется довольно редко.
Газогидратные устройстваСравнительно недавно разработаны газогидратные опреснители, которые по конструкции аналогичны кристаллизаторам с хладагентом. Эта очистка заключается в возможности углеводородных газов при заданной температуре создавать при реакции с водой газогидраты, их очистки от соли и расплавления.
Газогидратный процесс протекает при более высокой температуре, что дает возможность снизить потребление электроэнергии и отдачи холода во внешнюю среду. Подвидом этого способа является очистка соленой воды природным газом. Производят заморозку соленой воды газом. Застывшую ледяную массу разделяют путем снижения давления и увеличения температуры. При этом углеводороды испаряются, а пресная вода остается на месте. Испарившиеся углеводороды улавливаются, и снова используются в рабочем процессе.
Похожие темы:
«»Армия-2019″: «Винета» представила линейку опреснителей для кораблей ВМФ» в блоге «Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения»
Установка опреснения морской воды УОМВ-015
Военные корабли российского флота получили импортозамещенные опреснители. Их показали на форуме «Армия-2019» в экспозиции машиностроительного предприятия «Винета» из Ленобласти. Об их особенностях Mil.Press FlotProm рассказал Михаил Деньгин, начальник отдела гарантийного и сервисного обслуживания предприятия.
На стенде «Винеты» показали серийные изделия для тральщиков «Александрит», малых ракетных кораблей «Каракурт», а также ручные и мобильные опреснители, в том числе для спецподразделений.
Установка опреснения морской воды УОМВ-015 работает непрерывно в автоматическом режиме. Ее производительность — 15 кубометров в сутки. На стенде «Винеты» гости форума «Армия» могут увидеть ее работу и попробовать пресную воду на выходе.
На корабли ВМФ России поставляются установки производительностью 5 и 15 кубометров. 50-кубовая установка сейчас разрабатывается, в типоряде изделий также предусмотрены УОМВ производительностью 20, 25 и 30 кубических метров.
Ручной обратноосмотический опреснитель ОРО-4,5
Впервые широкой публике показали ручной обратноосмотический опреснитель ОРО-4,5. Он предназначен для получения питьевой воды из морской. Устройство предназначено для включения в состав оборудования катеров, яхт, небольших рыболовных судов, а также спасательных средств.
Другая новинка — переносная фильтрационная установка УФП-180, созданная для очистки пресной воды в походных условиях. Изделие выполнено в форм-факторе компактного ударостойкого кейса. Установка работает автономно от 12-вольтового источника питания либо от солнечной батареи. УФП-180 позволяет получать более 180 литров чистой питьевой воды в час. В первую очередь она предназначена для спецподразделений.
Переносная фильтрационная установка УФП-180
Также в экспозиции «Винеты» есть стенд, моделирующий процесс очистки дизельного топлива полимерными фильтропатронами. которые установлены в линейке блоков сепарации. Как рассказали изданию на стенде компании, это оборудование спроектировано и производится предприятием в рамках программы импортозамещения.
Справка Mil.Press FlotProm «Винета» — предприятие судового машиностроения из города Никольское Ленинградской области. Разрабатывает и производит для военных теплообменное оборудование, системы топливоподготовки и водоочистки. Пятый международный военно-технический форум «Армия» проходит с 25 по 30 июня на базе конгрессно-выставочного центра «Патриот», на полигоне Алабино и аэродроме Кубинка. С 26 по 27 июня форум работал только для специалистов, с 28 по 30 июня территория КВЦ открыта для массового посещения.
«Винета» продемонстрирует новейшие разработки на Девятом Международном Военно-Морском Салоне
Машиностроительное предприятие «Винета» примет участие в IX Международном Военно-Морском Салоне, который будет проходить в Санкт-Петербурге с 10 по 14 июля 2019 года. Свою продукцию и новейшие разработки ООО «Винета» демонстрирует на мероприятии на постоянной основе. В этот раз предприятие представит изделия, выполненные в рамках государственной программы импортозамещения в интересах Военно-Морского Флота и других силовых ведомств России.
В частности, на международной выставке «Винета» покажет модельный ряд установок для опреснения морской воды, в том числе новинку — мобильный ручной опреснитель, производительностью не менее 4,5 л/ч. Наряду с этим предприятие представит комплекс оборудования водоподготовки, который будет включать в себя переносную фильтрационную установку очистки, позволяющую получить более 180 литров чистой пресной воды питьевого качества из любой пресной природной воды, очищенной от бактерий и вирусов на 99,999%.
Также ООО «Винета» продемонстрирует стенд, моделирующий процесс очистки дизельного топлива полимерными фильтропатронами, которые установлены в линейке статических блоков сепарации предприятия.
В ходе проведения Международного Военно-Морского Салона (IMDS-2019) «Винета» планирует показ водяных и масляных холодильников (ВХД, МХД). На их примере будет продемонстрирована современная технология обварки плоских трубок методом лазерной сварки без применения дополнительных материалов. Глубина шва при этом доходит до 1,5 мм, что обеспечивает максимальную герметичность креплений. ВХД и МХД, которые производятся на предприятии, оснащены цельнотянутыми трубками, которые имеют повышенную поверхность теплообмена. Важно отметить, что при производстве ВХД и МХД используются мельхиоровые трубки, которые рассчитаны для работы со средами повышенной агрессивности. Термостаты, изготовление которых предприятие освоило собственными силами, также состоят из комплектующих исключительно отечественного производства. Данные теплообменники прошли полный цикл мероприятий постановки на производство в соответствии с ГОСТ 16504. Изделия запущены в серийное производство.
В рамках отдельной демонстрационной программы Салона, которая будет организована в прилегающей к «Ленэкспо» акватории Финского залива, предприятие представит свои изделия из композитных материалов — моторный катер «Винета 505» и высокоскоростную многофункциональную платформу-катамаран МПК 9.6. Посетители выставки смогут ознакомиться с техническими и ходовыми характеристиками этих новейших плавсредств.
Предприятие «Винета» является постоянным участником Международного Военно-Морского Салона, экспозиционно-выставочный раздел которого разместится в павильонах выставочного комплекса «Ленэкспо» общей площадью свыше 17000 кв. метров, а также на открытых площадках, в акватории Финского залива и у причалов Морского вокзала.
ООО «Винета» приглашает участников и гостей Международного Военно-Морского Салона, а также представителей СМИ посетить свой стенд №801, который будет располагаться в павильоне 8А.
← Вернуться к списку новостей
Данный товар также называют — опреснительный блок, дезалинатор, система опреснения морской воды, опреснительная установка обратного осмоса, яхтенный морской и судовой опреснитель, установка обессоливания, обратноосмотическая опреснительная установка, дистиляционная установка и аппарат, опреснитель морской воды для яхты, водоопреснительная установка | ||||||
Опреснение морской воды в бытовых условиях
Опреснение морской воды в бытовых условиях
Рогачёв А.А. 11Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение начальная общеобразовательная школа № 17
Халявина Л.В. 1Тихонова Т.Н. 11Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение начальная общеобразовательная школа № 17
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 Значение воды в жизни человека
Вода — самое удивительное из всех веществ. Она встречается в естественных условиях на поверхности Земли во всех трёх своих физических состояниях: твердом, жидком и газообразном (в виде льда, воды и водяного пара, соответственно).
Живое человеческое тело содержит от 50 % до 70 % воды, в зависимости от веса и возраста (рис. 1). Чем старше человек, тем меньше содержание воды в его организме.
Без еды человек может прожить несколько месяцев, а без воды от 3 дней до 2 недель в редких случаях. 10 дней считается уже рекордом, но при этом организму наносится непоправимый вред – могут пострадать мозг, почки и сердце.
Рис. 1. Содержание вод в организме человека
Одним из главных факторов хорошего самочувствия человека является текучесть крови. Если она из-за отсутствия жидкости ухудшается, кровь прекращает нормально транспортировать кислород и питательные вещества к различным органам. Именно из-за этого без воды человек гораздо меньше, может прожить, чем без еды.
Казалось бы, уж чего-чего а воды на Земле предостаточно. Объём гидросферы (Приложение 5) составляет порядка 1390 млн км3. Если распределить всю эту воду равномерно по всей поверхности земного шара, то получится слой воды толщиной в 3 км. Однако почти вся эта вода непригодна для использования людьми в быту и в производстве в чистом виде. Так как она солёная.
1.2. Цель работы
Выяснить может ли человек не в лабораторных или производственных условиях, а с помощью подручных средств, опреснить морскую воду (воду с содержанием соли 35 граммов на литр), сделав из неё пригодную для питья (Приложение 1)?
1.3. Задачи проекта
— выяснить почему только пресная вода пригодна для употребления человеком;
— с помощью литературы и экспертных интервью изучить имеющиеся на сегодня методы опреснения солёной воды;
— опытным путём получить из солёной воды пресную или воду с небольшим содержанием солей;
1.4. Актуальность выбранной темы
Владение навыками выживания в экстремальных условиях, равно как и умение оказать первую помощь (Приложение 5), никогда не потеряют своей актуальности.
Заблудиться на местности или оказаться в открытом море без запасов воды — эти чрезвычайные ситуации могут случиться с каждым человеком. Особенно сегодня, когда активно развивается туризм, когда становится популярным семейный туризм (с детьми), однако привычные маршруты путешественникам наскучили, и они ищут новые впечатления.
Дальние походы с неопытными проводниками, сафари по степям и пустыням, нелегальные морские прогулки на частных суднах — всё это может поставить под угрозу жизнь и здоровье людей, окажись они один на один с морской водой.
1.5. Гипотеза
Опреснение солёной воды возможно в бытовых условиях. В неограниченных объёмах.
1.6. Сроки проведения исследований
Я проводил комплекс опытов дважды: с 05 по 11 декабря 2016 года и с 06 по 12 марта 2017 года. В первый раз я не сфотографировал результаты своих опытов, поэтому понадобился второй. Однако то, что я провёл эксперименты два раза является безусловным плюсом — идентичность полученных результатов лишний раз подтверждает правильность моих действий и показывает закономерность итогов.
1.7. Место проведения исследований
Исследования проводились в домашних условиях. При проведении опытов использовались предметы, которые обычно имеются под рукой в походах, в морских путешествиях. Аналог морской воды был получен путём изготовления солевого раствора 35 граммов соли на 1 литр воды.
2. МЕТОДИКА РАБОТЫ
Для подготовки своей работы я прибегнул к научной и научно-популярной литературе, которую взял в городской библиотеке.
Также я использовал интернет-источники, стараясь выбирать авторитетные и достоверные сайты, информацию для которых готовят специалисты, а не копирайтеры.
Впервые в своей практике я обратился к экспертам — учёным-гидрологам и экологам. Вместе с мамой мы отыскали их контактные данные и написали им письма. Очень приятно, что учёные с мировым именем откликнулись на наши обращения и поделились своим опытом.
Все полученные знания я использовал при проведении опытов, что стало практической частью моей работы, её доказательной составляющей.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Обзор литературы и экспертных мнений
Почему нельзя пить солёную воду?
Примерно 97% от общего объёма водных ресурсов планеты — это солёная вода — моря и океаны.
И более 3% приходятся на пресную воду (Приложение 5). Получается, что пригодной для человека воды в природе совсем немного. Особенно, с учётом того, что большая часть пресных запасов труднодоступны. На воды ледников приходится 1,86%, на подземные воды — 1,68% и на поверхностные воды суши — около 0, 02% (рис. 2).
Рис. 2. Соотношение солёной и пресной воды в гидросфере Земли
Морскую воду пить нельзя. И не только потому, что она неприятна на вкус. Употребление морской воды в пищу может привести к различным заболеваниям и даже летальному исходу. Почему?
Согласно справочным данным, суточное потребление соли человеком, в среднем, составляет 10 граммов, а в условиях жаркого климата, вследствие повышенного потоотделения, до 15-20 граммов. Одновременно это считается и предельно-допустимой нормой. Хотя, например, по рекомендациям ВОЗ (Приложение 5), ежедневное употребление соли для взрослого человека должно быть еще меньше — 5 граммов (одна чайная ложка). (Приложение 1).
В это же время известно, что среднестатистический человек ежесуточно поглощает 2 литра жидкости. В пресной воде содержание соли — до 1 грамма на литр. В литре морской воды содержится 35 граммов соли. Соответственно, употребив вышеуказанные 2 литра солёной воды за 24 часа, человек получит до 70 граммов соли, что в 7 раз (!) превышает суточную норму.
Выделительная система человека просто не в состоянии будет вывести такой избыток соли. Это будет попросту нечем сделать, ведь вода, предназначенная для «вымывания» лишних солей, сама солёная. В таком случае организм начнет вырабатывать воду из собственных запасов. Как следствие — обезвоживание за несколько дней и гибель человека.
Но, что делать в экстремальных ситуациях — когда человеку недоступна пресная вода, а доступна солёная?
3.2. Результаты наблюдений и опыты
3.2.1. Теория
Как я выяснил, опреснение морской воды может осуществляться химическими, физическими и биологическими методами.
Химические методы — это ионные обмен или осаждение, когда особые осаждающие реагенты взаимодействуют с солями морской воды и образуют нерастворимые соединения, которые можно отфильтровать.
К физическим относятся дистилляция (выпаривание), вымораживание, электродиализ (процесс изменения концентрации электролита (Приложение 5) в растворе под действием электрического тока) или, например, метод обратного осмоса — промышленный метод, в основе которого находится применение двух полупроницаемых мембран из ацетата целлюлозы и полиамида — небольшие молекулы воды могут проникать через них без ограничений, в то время как более крупные ионы соли и примесей задерживаются.
Биологические методы основаны на использовании способности некоторых фотосинтезирующих (Приложение 5) водорослей избирательно поглощать NaCl (поваренная соль, которой мы солим еду) из морской воды.
За последние годы были также предложены новые альтернативные методы опреснения морской воды за счёт воздействия ультразвуком, акустическими, ударными волнами, электромагнитными полями и др.
В быту наиболее доступны физические методы опреснения солёной воды, которые я и использовал.
3.2.2. Практическая часть
Опыт 1 (подготовительный). С помощью этого опыта мы убедимся, что пресная вода имеет свойство выпариваться при нагревании (Приложение 3).
Необходимо налить в ёмкость, пригодную для использования на газовой или электрической плите, 1 литр пресной воды. Добавить 35 граммов соли (для максимальной точности нужное количество соли отмерить на электронных весах — рис. 3), перемешать.
У нас получился раствор, идентичный морской воде. Под наблюдением взрослых я кипятил эту воду до полного её выкипания — до тех пор, пока вся вода не превратилась в пар, а на дне остался лишь белый порошок. Попробовав порошок на вкус, я понял, что это и есть та соль, которая была растворена в воде (рис. 4).
Я взвесил эту оставшуюся соль — её масса составила около 35 граммов.
С помощью этого опыта мы убедились, что в бесконечном круговороте участвует вода и только вода: испаряется с поверхности морей и океанов, собирается в дождевые тучи, дождём проливается на землю, стекает с возвышенностей в виде ручьёв и рек, растворяет по пути соли из почвы и снова наполняет моря.
Соль в этом круговороте не задействована. Поэтому соль постепенно накапливается в морях и океанах и её уже набралось там так много, что мы ощущаем её вкус.
Рис.3. 35 г соли и 3 г — масса пластиковой ёмкости
Рис. 4. Выпаренная соль массой 35 г
Опыт 2. Попытаемся собрать выпариваемую воду — не дать ей испариться безвозвратно. По-научному этот процесс называется дистилляцией или возгонкой (Приложение 3).
Для опыта нам понадобится полиэтиленовая плёнка (пакет), ёмкость с большим диаметром (кастрюля), маленькая ёмкость для сбора пресной воды (чашка).
Конструкция самодельного опреснителя проста. В кастрюлю наливаем морскую воду так, чтобы её уровень был ниже высоты чашки. В середину ёмкости ставим вышеупомянутую чашку. Сверху, подобно крыше, герметично натягиваем пакет. После этого на пакет кладём небольшой грузик (камешек, гайку) так, чтобы поверхность пакета провисала как раз над чашкой. Ставим конструкцию в солнечное место и ждём.
Нагреваясь, вода в большой ёмкости испаряется и конденсируется на «крыше» из пакета. Когда капли становятся достаточно крупными, они начнут стекать по наклону и капают прямо в чашку. Это пресная, чистая вода — ведь испаряется именно она, а все соли и прочие загрязнения остаются в большой ёмкости.
Рис. 5. Основные этапы опыта 2
Опыт 3. Замораживание (Приложения 2,3).
Я слышал, что к такому методу опреснения воды прибегают северные народы, например, эскимосы. Они выставляют на мороз ёмкость с солёной водой и ждут, пока там не образуются кристаллики льда. Этот лёд собирается и растапливается — и воду можно пить. Я был уверен, что идея замораживания строится на том, что соль не попадает в лёд при заморозке, поскольку образование льда происходит только из молекул воды.
Однако на деле всё не совсем так. Поставив ёмкость с солёной водой (1,5 литра) комнатной температуры в морозильную камеру (-18°C), уже через три часа я получил лёд толщиной в 5 см, занявший половину объёма моей ёмкости. Но лёд оказался солёным (рис. 6). И чем дольше в морозильной камере находилась вода, тем солонее был лёд!
Рис. 6. Солёный лёд
Обратившись к энциклопедии, я разобрался, что морской лёд — сложное физическое тело. Он состоит из кристаллов пресного льда, рассола (Приложение 5), пузырьков воздуха и различных примесей.
Морская вода замерзает поэтапно: она не сразу покрывается ледяной коркой, как пресная. Сначала при температуре от 0 °C в лёд превращается пресная составляющая морской воды. Именно эти льдинки — первые маленькие кристаллы — и собирают эскимосы. Их надо успеть собрать, пока к ним не «приросли» солёные частицы. Солёная же вода замерзает при температуре -1,8 °C. И чем солонее вода, тем ниже т емпература требуется для её замерзания.
Я второй раз поместил ёмкость с солёной водой в морозильную камеру, но уже чаще стал наведываться туда и смотреть, что происходит. Первые кристаллы льда стали появляться через 30 минут, когда температура воды стала уходить в отрицательную плоскость. Этот лёд был пресным! Можно растапливать и пить воду!
Рис. 7. Пресный лёд
«А как же айсберги?» — наверняка, спросите вы — «Как они могут быть пресными?» У меня, по крайней мере, такой вопрос возник. Оказывается, айсберги («айсберг» в переводе с немецкого — «ледяная гора») образуются не в море, а на суше — в Антарктиде, в Гренландии, на островах Канадского архипелага. Выпавшие снег и дождь уплотняются под собственной тяжестью и сползают с краев суши. Образуется так называемый шельфовый ледник, от краев которого откалываются огромные куски — айсберги. Поэтому вода в айсбергах пресная и экологически чистая
4. ВЫВОДЫ
Моя гипотеза подтвердилась частично: опытным путём я выяснил, что опреснение солёной воды возможно. Поэтому, если вы вдруг окажетесь в экстремальной ситуации и будете располагать только морской водой, не теряйте самообладания! Немного знаний и вы сможете утолить жажду.
Однако вторая моя догадка — о неограниченных объёмах получаемой пресной воды — не подтвердилась. Так, за 24 часа (сутки) из 3 литров солёной воды я получил около 40 мл пресной воды. Это всего две столовые ложки! Мне, конечно, не повезло с тёплыми солнечными днями (а я знаю, что чем выше температура окружающей среды, тем процесс происходит быстрее). И ради эксперимента я попробовал нагреть солёную воду под плёнкой на газовой конфорке. Образование капель на плёнке активизировалось на глазах. Но всё равно это были миллилитры воды, несоизмеримые с объёмом солёной воды в кастрюле.
Объём пресной воды, полученный путём замораживания примерно равнялся с полученной дистиллированной водой. Не погибнуть от жажды хватит. Но не более.
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
5.1. Недостаток и избыток растворенных солей в воде — одинаково плохо
В результате своих исследований я сделал для себя еще один вывод — лучше использовать пресную воду рационально и бережно, чем потом получать её искусственно.
Почему? Во-первых, потому, что существующее многообразие методов получения пресной воды уже объясняет то, что ни один из них не может считаться универсальным, подходящим для любой ситуации.
Во-вторых, мы знаем, что природная пресная вода всё-таки содержит определённое количество растворенных веществ. А опреснённая искусственно насыщена ими в меньшей, или большей степени, или не насыщена совсем. И, как выясняется, это не совсем хорошо.
По словам Михаила Маркова, кандидата географических наук, доцента, заместителя директора по научной работе ФГБУ «Государственный гидрологический институт«, ультрапресная, выпаренная, или талая снеговая вода при длительном употреблении может навредить здоровью, так как она почти не содержит растворенных веществ и поэтому «вымывает» их из организма, особенно кальций, необходимый для укрепления костей, крепости зубов и т.д.
Много растворенных солей тоже плохо. Это подтверждает Илья Тромбицкий, доктор биологических наук, руководитель Международной ассоциации хранителей реки Днестр «Eco-Tiras».
«Опреснённая вода безопасна,- говорит Илья Давидович — если в ней содержится солей не более 1 грамма соли на 1 литр».
5.2. Неравномерное распределение пресной воды на Земле. Экология.
Наукой доказано, что даже имеющихся запасов пресной воды на Земле было бы достаточно, если они были бы распределены равномерно по всей ее поверхности (рис. 8.). Но на Земле много мест, где выпадает мало осадков — основного возобновляемого источника пресной воды. В этих местах воду экономят, получают путем опреснения морской воды: есть проекты транспортировки айсбергов, доставки танкерами из районов, где воды много.
Рис.8. Обеспеченность территорий Земли пресной водой.
В некоторых странах дождей вообще не бывает, зато есть огромные запасы подземных вод. Так, в пустынной стране Ливии построено «8-е чудо света» — водовод от огромного месторождения подземных вод. Однако всё перечисленное очень дорого!
Рис. 9, 10. Водовод в Ливии
Также есть большая проблема с загрязнением пресной воды. Такая вода не пригодна для питьевого и хозяйственного использования из-за содержащихся в ней вредных веществ. В большинстве случаев загрязняет воду человек.
5.3. Пресная вода. Трудный путь к потребителю.
Казалось бы моя работа окончена. Но, увидев, каким трудом достаётся опреснение морской воды, я предположил, что и с привычной пресной водой из под крана, которую мы используем каждый день, и которой, кажется, нет конца, тоже не всё так просто.
Я отправился на экскурсию в филиал предприятия «Ставрополькрайводоканал» «Кубанские очистные сооружения водоснабжения». Это водозабор, расположенный в Карачаево-Черкессии, в поселке Октябрьский.
Ведущий инженер-технолог предприятия Алёна Романовна Дышекова подробно рассказала какой путь проделывает вода от водозабора (река Кубань и большой Ставропольский канал) и показала как проходят процессы очистки.
На кубанском водоводе три очереди и две стадии очистки.
На первой очереди вода из водоёмов поступает в смесители, где равномерно смешивается с реагентами (примерно 2,5 минуты), в результате чего образуются хлопья (это взвесь, проще говоря, грязь). Потом вода на 2,5-3 часа поступает в отстойники, где идёт процесс прилипания хлопьев — коагуляция. Хлопья постепенно оседают. Это первая стадия осветления воды.
Вторая стадия — фильтрование. Всего 16 фильтров (в двух залах по восемь). При фильтровании вода сверху вниз проходит через кварцевый песок, дренажную систему и очищается.
На второй очереди аналогично: смесители — отстойники — фильтры. Здесь четыре фильтра. Если нужно, включают вторичное хлорирование (первичное происходит на смесителях). Далее вода поступает в резервуары чистой воды.
— Кубанская вода очень интересная, она приходит всегда разная, в зависимости от сезона, — рассказывает Алёна Дышекова. — Такая вода очень тяжело обрабатывается, сложно подобрать дозу реагента. Так, 12 августа 2016 года вода пришла мутностью 5000 мг/л (взвешенных частиц 10400 мг/л)! Практически никто из коллег не смог бы обработать такую воду, поскольку мощности предприятий рассчитаны на 800-1000 мг/л. Мы её обработали и подали потребителю ГОСТовскую — 1,5 мг/л. Даже ниже — 0,5 мг/л.
Октябрьский водозабор обслуживает территорию Пятигорска, Ессентуков, часть Железноводска и Лермонтова и прилегающие посёлки. Это более полумиллиона человек. За сутки обрабатывается порядка 260 тысяч кубометров воды летом и 210 тысяч кубометров зимой. Представляете? Коллектив предприятия 200 человек, режим работы круглосуточный. Часть работы вредная. Например, кто работает с хлором и реагентами, носят защитные костюмы.
Также я побывал в лаборатории, где делают пробы воды, подбирают количество реагента. Это непрерывная и ответственная работа. Каждая новая порция воды отличается по составу и мутности и требует своей дозы реагента.
Не менее важен и вклад диспетчеров: на диспетчерский пульт круглосуточно поступает информация со всех узлов предприятия, и следует постоянно следить, чтобы показатели не вышли за рамки нормы. Ведь это равносильно экологической катастрофе: тысячи квартир, домов, больниц, школ и детских садов останутся без чистой воды, без основы для жизни.
5.4. Нет пресной воды — нет жизни
Тема опреснения солёной воды многогранна. Я рассмотрел частный случай, когда без пресной воды остаётся один человек или небольшая группа людей. Когда они попадают в экстремальную ситуацию. Опыты показали, что опреснение воды — процесс трудоёмкий и затратный по времени. И самое главное — объём полученной пресной воды ничтожен по сравнению с используемым объёмом морской воды.
В итоге моя работа привела меня к глобальному выводу о значимости пресной воды в жизни человека: природные запасы пресной воды надо беречь. То, что водные ресурсы планеты легко возобновляемы — это обманчивое мнение. Бездумное использование, производственные и бытовые загрязнения воды — всё это может привести к необратимым последствиям на Земле. Без пресной воды не будет жизни.
Мир бьёт тревогу. Согласно докладу ООН (Всемирной организации объединённых наций) от 2015 года, наша планета может столкнуться с 40%-м дефицитом пресного водоснабжения уже к 2030 году, если мы резко не улучшим управление этим ценным ресурсом.
В России 2017 год объявлен годом экологии. Отличный повод вспомнить о ценности пресной воды и задуматься.
6. ЛИТЕРАТУРА
1. Г.В. Дубах, Р.В. Табер «1001 вопрос об океане и 1001 ответ», «Гидрометеоиздат» , Ленинград 1977 год
2. Ю.В. Новиков, М. М. Сайфутдинов «Вода и жизнь на земле», «Наука», 1981 год
3. Т.А. Пироженко «Почему море солёное», ООО «Издательство АСТ», 2017 год
4.http://spacefacts.ru/news/technology/773-opresnenie-morskoy-vody-novyy-egipetskiy-metod.html (Space Facts — самые интересные факты)
5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Морской_лёд
6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Великая_рукотворная_река
7.http://de-ussr.ru/priroda-ludi/vod-obolochka/zamerzanie.html (Детская Энциклопедия, легендарное первое издание)
8.http://vseowode.ru/prosto-o-vode/temperatura-zamerzaniya-morskoy-vody.html («Всё о воде». Сайт о пользы воды и её очистке).
9.Экспертные мнения, полученные в ходе интервьюирования известных специалистов-гидрологов и экологов.
10.Научная разработка «Водородное высокотемпературное термодистилляционное опреснение морской воды» (РФ РАН ИСМАН, ЗАО
Производственно-строительная фирма «ГРАНТСТРОЙ» (Ставрополь))
7. ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Суточные нормы потребления человеком. Солёность морской воды.
Солёность выражается в г/л, то есть в тысячных долях «промИлле» и обозначается S (‰).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Таблица замерзания солёной воды.
|
Соленость в °/00 |
Температура замерзания |
Соленость в °/00 |
Температура замерзания |
|
0 (пресная вода) |
0 |
20 |
-1,1 |
|
2 |
-0,1 |
22 |
-1,2 |
|
4 |
-0,2 |
24 |
-1,3 |
|
6 |
-0,3 |
26 |
-1,4 |
|
8 |
-0,4 |
28 |
-1,5 |
|
10 |
-0,5 |
30 |
-1,6 |
|
12 |
-0,6 |
32 |
-1,7 |
|
14 |
-0,8 |
35 |
-1,9 |
|
16 |
-0,9 |
37 |
-2,0 |
|
18 |
-1,0 |
39 |
-2,1 |
Таблица показывает, что увеличение солёности воды на 2°/00 понижает температуру замерзания приблизительно на одну десятую градуса. Для того, чтобы начала замерзать вода с океанической солёностью 35°/00, её нужно охладить почти на два градуса ниже нуля.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Мои опыты. Фоторепортаж.
Опыт 1. Подготовительный
Опыт 2. Выпаривание (дистилляция, возгонка)
Опыт 3.
а). Солёный лёд (3 часа при — 18°C)
б). Пресный лёд (30 минут при — 18°C)
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Эксперты рассуждают о ценности пресной воды и возможных последствиях её дефицита на Земле.
1.Илья Тромбицкий, доктор биологических наук, руководитель Международной ассоциации хранителей реки Днестр «Eco-Tiras» (Кишинёв).
«Опреснённая вода безопасна. Однако, если в ней содержится солей не более 1 грамма на 1 литр. Что касается перспектив наступления на Земле времён, когда имеющихся запасов пресной воды будет не хватать, и человечество будет вынуждено опреснять солёную воду, здесь нет однозначного ответа. Всё будет зависеть от поведения человечества — и только полное бездействие может привести к такому плачевному результату».
2. Михаил Марков, кандидат географических наук, доцент, заместитель директора по научной работе ФГБУ » Государственный гидрологический институт» (Москва).
Ультрапресная, выпаренная, или талая снеговая вода при длительном употреблении может навредить здоровью, так как она почти не содержит растворенных веществ и поэтому «вымывает» их из организма, особенно кальций, необходимый для укрепление костей, крепости зубов и т.д. Полярникам и зимующим в Антарктиде дают специальные витамины. Из-за маломинерализованной воды в Неве у жителей Санкт-Петербурга, например, очень долго срастаются переломы костей, но, очень хорошо заваривается чай и кофе. Вода с большим содержанием растворенных веществ тоже вредна.
В походных условиях можно с помощью фильтров (особенно угольных) очистить даже болотную воду и после кипячения ее использовать для питья. Писатель и летчик А.Сент-Экзюпери описывает способ получения воды в пустыне, где совершил аварийную посадку самолета. Он расстелил плащ на песок, засыпал его камнями. Ночью камни остыли, а под утро теплый и влажный морской воздух сконденсировал на холодных камнях воду.
В России разработан походный чемоданчик для опреснения воды на основе осмоса. Проблема с осмосом состоит в том, что необходимо воду пропускать под большим давлением через микроскопические отверстия, не пропускающие молекулы соли. Создать это давление можно с помощью мощных насосов. Ручным насосом это сделать чрезвычайно трудно. Но нашелся в нашей стране уникальный инженер, который изобрел ручной насос, создающий необходимое давление. Это позволило уместить устройство опреснения в чемоданчик. Он необходим всем, кто долго плавает на малых судах, яхтах в морях, или вынужден жить в местах, где нет пресной воды. Устройство называется ручной опреснитель. Известный путешественник Фёдор Конюхов берет на яхту в кругосветку такой вот опреснитель.
Артем выбрал очень интересную и безграничную тему для анализа. Вода содержит еще много загадок для человека. Часть этих загадок изучает физика, часть химия, а еще и биология. Ведь человек состоит на 60-70% из воды. Существуют исследования, посвященные «памяти» воды, способностью ей накапливать информацию, почти как в компьютере. Капля воды может рассказать о многом. Удачи Вам!
3. Гамлет Аракелян — доктор наук, заслуженный рационализатор-изобретатель РФ, заслуженный строитель РФ (Ставрополь).
Что касается недостатка пресной воды на планете, то такое возможно, если человечество будет неразумно расходовать ресурсы нашей планеты и загрязнять окружающую природную среду. Поэтому для сохранности ресурсов необходим системный подход. Это экономное потребление воды как каждым человеком, так и всем населением Земли. Уже с детства необходимо воспитывать в человеке элементарное уважение к природе (например закрывать кран, когда чистишь зубы, чтобы не лить напрасно воду, не разбрасывать мусор). Предположить, что наступит время, когда опреснение морской воды станет необходимым, конечно можно. Но все же по законам физики существует постоянный круговорот воды в природе. И со временем вероятнее то, что ухудшится качество воды, так как выбросы в атмосферу от промышленный предприятий очень велики. Поэтому уже сейчас необходимо задуматься как уменьшить вредные выбросы в атмосферу.
Но существуют районы, где пресной воды очень мало и в таких районах будет целесообразно опреснение морской воды.
Безопасна ли пресная вода, полученная из морской? Да, безопасна, если она прошла через специальную очистку и во время этого были соблюдены все санитарные меры.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Глоссарий.
ВОЗ — Всемирная Организация здравоохранения (англ. World Health Organization, WHO), специальное учреждение Организации Объединённых Наций, состоящее из 194 государств-членов, основная функция которого лежит в решении международных проблем здравоохранения населения Земли. Она была основана в 1948 году со штаб-квартирой в Женеве в Швейцарии.
Гидросфера — водная оболочка планеты.
Концентрация — это содержание растворенного вещества в определенном количестве или объеме раствора.
Первая помощь — срочное выполнение лечебно-профилактических мероприятий, необходимых при несчастных случаях , меры срочной помощи раненым или больным людям.
Пресная вода — вода, солёность которой не превышает 0,1 %, даже в форме пара или льда называется пресной.
Рассол — жидкость на основе водного раствора поваренной соли.
Реагент — вещество, участвующее в химической реакции.
Солёность жидкости — содержание солей в воде. Измеряется в «‰» (промилле).
Фотосинтез – это образование органических веществ из углекислого газа и воды, обязательно на свету, с выделением кислорода.
Электролит — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. Солевой раствор — это электролит.
Просмотров работы: 595
Опреснение
• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы водопользования • Темы качества воды •
Жажда? Как насчет чашки прохладной освежающей морской воды?
Нет, не понимайте нас буквально! Люди не могут пить соленую воду. Но из соленой воды можно превратить пресноводный , что и является целью этого портативного надувного солнечного аппарата (он даже упаковывается в крошечный пакет). Этот процесс называется опреснением, и он все чаще используется во всем мире для обеспечения людей необходимой пресной водой.Большая часть Соединенных Штатов имеет или может получить доступ к достаточным запасам пресной воды для питьевых целей. Но пресная вода может быть в дефиците во многих частях страны и мира. И по мере того, как население продолжает расти, нехватка пресной воды будет возникать все чаще, хотя бы в определенных местах. В некоторых районах соленая вода (например, из океана ) превращается в пресную воду для питья.
«Простое» препятствие, которое необходимо преодолеть, чтобы превратить морскую воду в пресную, — это удалить растворенную соль в морской воде.Это может показаться таким же простым, как кипячение морской воды в кастрюле, улавливание пара и его конденсация обратно в воду (дистилляция). Доступны и другие методы, но эти текущие технологические процессы должны осуществляться в больших масштабах, чтобы быть полезными для больших групп населения, а текущие процессы являются дорогостоящими, энергоемкими и включают крупномасштабные объекты.
Что делает воду соленой?
Что мы подразумеваем под «соленой водой»? Солевой раствор содержит значительные количества (называемые «концентрациями») растворенных солей.В этом случае концентрация — это количество (по весу) соли в воде, выраженное в «частях на миллион» (ppm). Если в воде концентрация растворенных солей составляет 10 000 частей на миллион, то один процент от веса воды приходится на растворенные соли.
Вот наши параметры для соленой воды:
- Пресная вода — менее 1000 частей на миллион
- Слабосоленая вода — от 1000 до 3000 частей на миллион
- Умеренно соленая вода — от 3000 до 10000 промилле
- Сильно соленая вода — от 10 000 до 35 000 частей на миллион
Кстати, в океанской воде содержится около 35 000 промилле соли.
Вид на опреснительную установку обратного осмоса в Барселоне, Испания.
Кредит: Джеймс Греллье
Мировая потребность в пресной воде
Дефицит ресурсов пресной воды и потребность в дополнительных источниках воды уже критически важны для многих засушливых регионов мира и будут приобретать все большее значение в будущем. Многие засушливые районы просто не имеют ресурсов пресной воды в виде поверхностных вод, таких как реки и озера.У них может быть только подземных водных ресурсов , некоторые из которых становятся более солоноватыми по мере продолжения добычи воды из водоносных горизонтов. Солнечное опреснение используется природой для образования дождя , который является основным источником пресной воды на Земле.
Другой метод: Обратный осмос
Другой способ опреснения соленой воды — это процедура «обратного осмоса». Проще говоря, вода, содержащая растворенные молекулы соли, проталкивается через полупроницаемую мембрану (по сути, фильтр), в которой более крупные молекулы соли не проходят через отверстия мембраны, а более мелкие молекулы воды проходят.
Обратный осмос — эффективное средство для опреснения соленой воды, но оно более дорогое, чем другие методы. Поскольку в будущем цены снизятся, использование установок обратного осмоса для опреснения большого количества соленой воды должно стать более распространенным.
Опреснение — это не современная наука
Дистилляционное опреснение — одна из первых форм очистки воды в мире, которая до сих пор остается популярным решением для очистки воды во всем мире. В древние времена многие цивилизации использовали этот процесс на своих кораблях для преобразования морской воды в питьевую.Сегодня опреснительные установки используются для преобразования морской воды в питьевую на кораблях и во многих засушливых регионах мира, а также для очистки воды в других районах, загрязненной естественными и неестественными загрязнителями. Дистилляция, пожалуй, единственная технология очистки воды, которая наиболее полно снижает самый широкий спектр загрязняющих веществ в питьевой воде.
В природе этот основной процесс отвечает за водный (гидрологический) цикл . Солнце поставляет энергию, которая вызывает испарение воды из поверхностных источников, таких как озера, океаны и ручьи.Водяной пар в конечном итоге вступает в контакт с более холодным воздухом, где он повторно конденсируется с образованием росы или дождя. Этот процесс можно имитировать искусственно и быстрее, чем в природе, с использованием альтернативных источников нагрева и охлаждения.
Вы можете попробовать это дома!
- Выкопать яму в земле
- Поставьте на дно ямы таз, который будет использоваться для сбора конденсированной воды
- Накройте яму пластиковым листом (можно использовать камни или другие тяжелые предметы, чтобы удерживать ее над ямой)
- Убедитесь, что самая нижняя часть пластикового листа парит прямо над чашей
- Оставьте «ловушку» для воды на ночь, и воду можно будет набрать из чаши утром
Кредит: Даниэле Пуглиси
Ваша личная опреснительная установка
Помните, как вы смотрели на картинку вверху этой страницы, на которой запечатлен плавающий солнечный неподвижный объект? Тот же процесс, который управляет этим устройством, также может быть применен, если вы окажетесь в пустыне и вам нужно выпить воды.
Низкотехнологичный подход к достижению этого заключается в создании «солнечного перегонного куба», который использует солнечное тепло для запуска процесса дистилляции, вызывающего образование росы на чем-то вроде пластиковой пленки. Диаграмма справа иллюстрирует это. Использование морской воды или растительного материала в корпусе дистиллятора создает влажный воздух, который из-за кожуха, образованного пластиковым листом, нагревается солнцем. Влажный воздух конденсирует капли воды на нижней стороне пластикового листа, и из-за поверхностного натяжения капли воды прилипают к листу и перемещаются вниз в желоб, из которого они могут потребляться.
Некоторые факты об опреснении
- По оценкам, около 30% орошаемых земель в мире страдают от проблем с засолением, и восстановление считается очень дорогостоящим.
- По данным Международной опреснительной ассоциации, в июне 2015 года во всем мире работало 18 426 опреснительных установок, производящих 86,8 миллиона кубических метров воды в день, обеспечивая водой 300 миллионов человек. Это количество увеличилось с 78,4 млн кубометров в 2013 году, что на 10,71% больше, чем за 2 года.
- Наиболее важные пользователи опресненной воды находятся на Ближнем Востоке (в основном Саудовская Аравия, Кувейт, Объединенные Арабские Эмираты, Катар и Бахрейн), которые используют около 70% мировых мощностей; и в Северной Африке (в основном в Ливии и Алжире), где используется около 6% мировых мощностей.
- Среди промышленно развитых стран Соединенные Штаты являются одним из наиболее важных пользователей опресненной воды, особенно в Калифорнии и некоторых частях Флориды. Стоимость опреснения помешала более частому использованию опреснителя.
Чтобы подробнее узнать о опреснительных установках, перейдите по ссылкам ниже.
* Часть этой информации поступила от Фонда образования в области водных ресурсов и от Государственной администрации Corpus Christi TAMU-CC.
Опреснение морской воды для яхт, кораблей и морских применений
AMI для опреснения морской воды RO Установки обратного осмоса превращают морскую воду в питьевую.Их компактный дизайн делает их идеальными для использования на яхтах, лодках, круизных лайнерах и курортах. ЕСТЬ ВОПРОС?Наслаждайтесь свободой производства чистой, свежей питьевой воды из морской воды и устранением частых остановок на пристани для пополнения резервуаров. В системах опреснения морской воды Watermaker используется технология обратного осмоса для обработки практически любого источника морской воды в свежую, безопасную воду, которую можно использовать для питья, купания, приготовления пищи, мытья палубы и снаружи, а также для множества других целей.
Наземные установки могут использоваться для снабжения пресной водой пристаней, отелей, курортов, военных операций, морских платформ и множества других приложений.
Преимущества
Преимущества систем опреснения морской воды для морского применения
- Наслаждайтесь высококачественной водой и напитками с отличным вкусом. AMI Watermakers используют ту же технологию, что и большинство предприятий по производству бутилированной воды.
- Несите меньший вес , производя воду по мере необходимости, вместо того, чтобы накапливать более тысячи фунтов воды на пристани для яхт, что позволяет вам путешествовать быстрее и расходовать меньше топлива.
- Повысьте качество жизни на борту , производя достаточно воды для горячего душа и ухода за собой.
- Избегайте частых остановок в гавани для наполнения резервуаров для воды
- Улучшение обслуживания яхты за счет частой мойки пресной водой.
Категории продуктов
Связаться с нами
для предложения или дополнительной информации
или позвоните нам по телефону 1.800.321.9321
Справочник по устойчивому опреснению — 1-е издание
Вира Гнанешвар Гуде — доцент кафедры гражданского строительства и экологической инженерии в Государственном университете Миссисипи (МГУ).Он имеет более 15 лет академического, исследовательского и промышленного опыта в области опреснения, водоочистки и биотоплива в научных и технологических областях. Он получил степень бакалавра в области технологии химической инженерии в Университете Османии в 2000 году и работал в Du Pont Singapore после его окончания с 2000 по 2004 год. Он получил степень магистра экологической инженерии в Национальном университете Сингапура в 2004 году и степень доктора наук в области экологической инженерии. из Университета штата Нью-Мексико в 2007 году под руководством проф.Нагамани Нирмалакхандан за исследования в области низкотемпературного термического опреснения. Он расширил свои исследовательские интересы в области очистки воды и сточных вод, микробного опреснения, синтеза биотоплива, используя принципы устойчивой химии и темы интенсификации процессов во время своих постдокторских исследований, промышленных и академических назначений. Он является лицензированным профессиональным инженером и сертифицированным инженером-экологом (также известен как дипломированный специалист по экологической инженерии) Американской академией инженеров-экологов и ученых (AAEES).Доктор Гуде опубликовал более 70 научных статей по опреснению (термическому, мембранному, гибридному и микробному), очистке воды и сточных вод и исследованиям биотоплива в авторитетных журналах. Его исследовательская работа широко используется в литературе с более чем 2500 цитированием к 2017 году. Он опубликовал 3 книги по исследованиям опреснения (Elsevier) и 2 книги по исследованиям биотоплива (CRC Press), 15 глав из приглашенных книг, 50 статей из материалов конференций, 15 технических статей. отчеты, несколько популярных статей в прессе и пресс-релизы, а также 2 патента на технологии низкотемпературного опреснения и биотоплива на основе микроводорослей соответственно.Он прочитал 35 приглашенных лекций, в том числе 6 пленарных / основных лекций и более 140 научных исследований и образовательных презентаций. Он организовал множество семинаров по вопросам взаимосвязи воды, энергии и окружающей среды на национальных и международных конференциях. В период с 2011 по 2016 год он был председателем и представителем совета директоров подразделения чистой энергии и воды ASES. Он входит в состав многочисленных научных консультативных советов и целевых комитетов по всему миру, включая ASCE-EWRI, ASEE, ASES и AWWA. Он является членом нескольких редакционных советов и редактором многих научных журналов, включая ASCE Journal of Environmental Engineering, Heliyon, Nature npj Clean Water, Renewable Energy, Resource-Efficient Technologies и Water Environment Research Journal.Его исследования поддерживаются NSF, USEPA, USGS, USDA и многими промышленными и международными агентствами. Он получил множество наград за исследования, преподавание и оказание услуг на региональных, национальных и международных конференциях, а также со стороны профессиональных обществ (ASCE, ASEE, ASES и Chi Epsilon National Civil Engineering Honor Society), включая Премию Альберта Нельсона Маркиза за выслугу лет и 2017 Премия ASCE MS Engineer of the Year.
ЮНЕСКО публикует первое в истории руководство по опреснению и вредоносному цветению водорослей
Межправительственная океанографическая комиссия ЮНЕСКО выпустит первое в истории руководство по растущей проблеме, которую вредоносное цветение водорослей создает для опреснительных заводов морской воды.Запуск состоится на Всемирном конгрессе Международной опреснительной ассоциации в Сан-Паулу, Бразилия.
Вредное цветение водорослей (ВЦВ) и опреснение: Руководство по воздействиям, мониторингу и управлению. Все большее число засушливых стран удовлетворяет свои потребности в пресной воде.
В одиннадцати главах руководство охватывает несколько тем, включая двенадцать тематических исследований, которые содержат практическую информацию для проектировщиков и операторов опреснительных установок.В других главах рассматриваются фундаментальные особенности цветения водорослей, определение видов, экология ВЦВ, токсины, биомасса и внеклеточные продукты. В нем также обсуждаются способы поддержания работы завода в условиях увеличения содержания взвешенных веществ и органических веществ, связанных с ВЦВ.
Кроме того, в главе руководства описываются основы и подходы к оценке рисков для обеспечения безопасной питьевой воды перед лицом токсичных морских ВЦВ, а также План реагирования управления ВЦВ.
517-страничное руководство — это революционное достижение, основанное на сотрудничестве 63 специалистов по ВЦВ и опреснительной промышленности из различных областей, некоторые из которых редко взаимодействовали в прошлом.Публикация спонсировалась Центром исследований по опреснению воды на Ближнем Востоке (MEDRC), Агентством США по международному развитию (USAID) и Межправительственной океанографической комиссией (МОК) ЮНЕСКО. Его редактировали Дон Андерсон, Шивон Бёрлаге и Майк Диксон.
****
Копии руководства можно заказать в Интернете по адресу http://www.ioc-unesco.org/HAB-desalination
.Контактное лицо для СМИ: Аньес Бардон, пресс-служба ЮНЕСКО, [email protected] +33 (0) 145681764
Опреснение обратным осмосом морской воды: оценка и предварительная обработка обрастания и образования накипи
Опреснение как метод обеспечения чистой питьевой водой стало жизненно важным — особенно в контексте, когда засуха, нехватка воды и быстрое снижение качества водоемов стали неоспоримыми реальность.После более чем полувека мембранного опреснения загрязнение и образование накипи по-прежнему остаются доминирующей проблемой. В частности, в мембранных технологиях засорение и образование накипи являются серьезной проблемой с точки зрения конструкции, работы, надежности технологий и стоимости.
Этот учебник охватывает теорию и практику и предназначен для проектировщиков, операторов, консультантов, поставщиков и студентов. Обсуждаются принципы ультра- и нанофильтрации и обратного осмоса (RO), что позволяет читателю понять связь между конструкцией, работой и загрязнением и масштабированием.Обрастание (твердые частицы, органические загрязнения, включая цветение водорослей, неорганические загрязнения и биообрастание) и образование накипи подробно рассматриваются, включая параметры для определения возможности загрязнения и образования накипи в питательной воде. Выделены принципы традиционных и усовершенствованных процессов предварительной обработки и их влияние на предотвращение обрастания и образования накипи. Кроме того, представлена технологическая схема систем обратного осмоса и последние достижения в области обратного осмоса морской воды и новые мембранные процессы опреснения морской воды.
Содержание
Предисловие
Авторы
О редакции
Глава 1. Введение в опреснение
Глава 2 — Основные принципы обратного осмоса
Глава 3 — Обрастание и предварительная обработка
Глава 4 — Загрязнение твердыми частицами
Глава 5 — Органическое и биологическое обрастание
Глава 6 — Цветение водорослей и обратное опреснение
Глава 7. Неорганическое обрастание
Глава 8 — Масштабирование
Глава 9 — Технологическое проектирование систем обратного осмоса
Глава 10 — Последние достижения в области SWRO и новых мембранных процессов для опреснения морской воды
Как природа делает соленую воду питьевой?
Страшно подумать, но сегодня каждый шестой человек в мире не имеет достаточно безопасной воды для питья.В течение 30 лет жажда распространится на три четверти населения мира. Но наверняка эта умная обезьяна сможет понять, как использовать бескрайние океаны нашей водной планеты? Конечно, мы не можем пить соленую воду, но разве опреснение не обладает дразнящим потенциалом? Мы уже делаем это в некоторых самых засушливых местах мира, но в целом это все еще дорогое удовольствие, чреватое экологической катастрофой. Но даже когда мы, люди, изо всех сил пытаемся решить проблему пресной воды устойчивым образом, природа этим занимается.Каждый день приливы и отливы, подпитываемые солнечным светом и не выделяющие ничего, кроме морской соли. Как они это делают? Узнайте в сегодняшней записи The Biomimicry Manual .
Продолжить чтение ниже
Наши избранные видео
Люди используют множество технологий, чтобы сделать пресную воду из соленой. Как правило, это сводится либо к испарению воды и ее конденсации в другом месте, оставляя соль позади, либо к активному проталкиванию соленой воды через полупроницаемую мембрану, оставляя соль с одной стороны и пресную воду с другой.
В любом случае, вы должны втягивать огромное количество морской воды через водозаборную решетку с неприятным побочным эффектом в виде гибели большого количества рыб, беспозвоночных, птиц и даже млекопитающих. Более мелкие существа, которые пройдут через это (например, планктон, яйца, личинки и рыбки), погибнут во время обработки. По пути в воду необходимо добавлять различные химические вещества, чтобы предотвратить засорение, образование накипи и коррозию фильтров и труб, а затем вынимать их для питья. Солевые остатки содержат эти химические вещества, а также концентрированные свинец, йод и сточные воды с высоким содержанием нитратов.Весь процесс обычно требует много энергии для отопления, перекачки или транспортировки, и многие места с большими проблемами воды (например, Мехико или Нью-Дели) находятся далеко от побережья.
Да, человеческое опреснение — дело дорогое, энергоемкое и своего рода кошмар для окружающей среды. И все же природа делает это каждый день без каких-либо из этих побочных эффектов. Морские животные сохраняют свою кровь лишь на треть соленее, чем морская вода (серьезный подвиг, особенно для таких существ, как пингвины, киты, морские змеи и тюлени, предки которых были наземными обитателями).Как они это делают?
Спасибо!
Следите за нашим еженедельным информационным бюллетенем.
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Получайте последние мировые новости и проекты, создающие лучшее будущее.
ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ
ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ
Млекопитающие просто делают действительно соленую мочу, в два с половиной раза более соленую, чем морская вода. Птицы и рептилии не могут этого сделать: их почки просто не приспособлены для этого. Пингвины и чайки заботятся о нем, чихая соль, в то время как морские черепахи и крокодилы плачут солеными слезами, а морские змеи сочат ее своими языками.Все они используют солевые железы с натриево-калиевым ионным насосом и механизмом противоточного обмена для удаления соли из крови. Дизайн менялся не раз. Это должно быть отличная идея.
Растения тоже не переносят соль, но некоторые из них придумали, как с ней бороться. В последних крошечных очагах прибрежных солончаков Южной Калифорнии, маринованные травы изолируют соль своими сочными стеблями. Когда сегмент насыщается солью, он становится красным и отпадает. Пока, соль. А в приливных солончаках по всему миру соляной куст с серебряными листьями заполняет крошечные, похожие на воздушный шар, клетки мочевого пузыря, каждая из которых вырастает на кончике специальной волосистой «трихомной» клетки.Когда мочевой пузырь наполняется, он открывается, чтобы выбросить соль, как микроскопическая солонка. Зачем заново изобретать колесо? Можем ли мы использовать эти стратегии с минимальным воздействием на окружающую среду, когда искусственные водно-болотные угодья действуют как «живые машины» для производства пресной питьевой воды?
Бесспорный чемпион по жизни в морской воде — ангроу. Эти деревья стоят на сваях, их корни находятся прямо в соленых прибрежных приливах и отливах. Дважды в день приливы мочили им ноги. Это непростой образ жизни, но мангровые деревья осознавали это не раз («мангровость» развивалась по крайней мере пару раз у неродственных растений), используя несколько разных стратегий.Многие так хорошо избавляются от соли, что их можно пить. Полезно знать, когда в следующий раз вы будете участвовать в «Выжившем».
Красные мангры используют этот изящный трюк с низким энергопотреблением для получения питьевой воды: испарение отводит влагу из их листьев, создавая вакуум, который всасывает соленую воду через корневые мембраны вверх через дерево, оставляя соль позади. Довольно круто. Компания Aquaporin делает именно это, имитируя каналы жировых мембран, обычно встречающиеся в природе.Их био-фильтры пропускают воду, исключая все другие частицы и ионы.
В черных мангровых лесах дело обстоит иначе. Несмотря на название, их листья мелово-белые с выделенными кристаллами соли. Другие виды мангровых деревьев изолируют соль в своих самых старых листьях, сбрасывая их безжизненными в воду. Третьи собирают соль в своих самых вкусных корнях, чтобы голодные крабы срезали их. Не знаю, как это использовать, но кто не любит кормить крабов?
На планете, где проживает девять миллиардов людей, страдающих от жажды, почему бы не обратиться к природе за ответами? Возможно, пробираться сквозь наши океаны тоже нецелесообразно, но пока мы не выясним, как заарканить ледяную комету, мы должны найти способ.Соленые наставники природы показывают нам, как это сделать, с помощью солнечного света и морской соли.
Д-р Тэмсин Вулли-Баркер, биолог-эволюционист, писатель, эксперт по устойчивому развитию и страстный профессионал в области биомимикрии, участвующий в программе сертификации Biomimicry 3.8 BPro, ведет блог на BioInspired Ink и является разработчиком контента для Инициативы зеленых музеев Калифорнийской ассоциации музеев. Она работает над книгой об организационных преобразованиях, вдохновленных природой.
Промышленные системы обратного осмоса для опреснения морской воды
Описание продуктаPure Aqua производит полную линейку разработанных систем опреснения морской воды для непрерывной или интенсивной работы в морских условиях на берегу и в море.
Система опреснения питьевой водыОбратный осмос морской воды (SWRO) — это мембранный процесс обратного осмоса для опреснения воды, который коммерчески используется с начала 1970-х годов. Эти системы могут варьироваться от крупных опреснительных установок до небольших установок для морской воды и установок для питьевой воды. Типичная однопроходная система очистки морской воды состоит из следующих компонентов:
- Забор: вода из колодца с пляжа
- Предварительная обработка: фильтрация и дозирование химикатов
- Насос высокого давления: для достижения необходимого давления
- Мембрана в сборе: для проведения процесса опреснения
- Регулировка pH: для регулировки уровня щелочности или кислоты
- Дезинфекция: для предотвращения любого бактериального или органического роста
Pure Aqua, Inc.произвела и поставила сотни коммерческих и промышленных систем обратного осмоса опреснения морской воды с TDS исходной воды до 45 000 ppm.
Настраиваемая мощность опреснителя
Наша серия SWI доступна с производительностью от 8000 галлонов в сутки до 660 000 галлонов в сутки и максимальным TDS питательной воды 42000 частей на миллион. Мы предлагаем стандартные устройства серии SWI, а также устройства, которые можно настроить в соответствии с вашими потребностями в области водоснабжения. От вашего пятизвездочного курорта до крупнейшей в мире опреснительной установки в Объединенных Арабских Эмиратах Pure Aqua готова предоставить только лучшее из промышленных опреснительных систем.
Опреснительные машиныPure Aqua способны удалять соли, а также другие примеси, такие как бактерии, сахар, белки, красители и компоненты с молекулярной массой более 150-250 дальтон. Pure Aqua поставляет полную линейку стандартных и настраиваемых систем обратного осмоса для опреснения морской воды, каждая из которых спроектирована с использованием передового программного обеспечения для трехмерного компьютерного моделирования и проектирования процессов для получения точных и индивидуальных решений.
Вопросы и ответы
Что такое система опреснения?Системы опреснения стали важной опорой мировых запасов пресной воды.Опреснение представляет собой альтернативу недостаточному производству чистой воды и естественным причинам, усугубляющим эту проблему, таким как засухи. Независимо от погодных условий, системы опреснения эффективно помогают странам или компаниям в удовлетворении их потребностей в воде.
В системах опреснения используется обратный осмос для очистки неочищенной воды от нежелательных примесей, таких как соли и минералы. Этот процесс работает за счет применения насосов высокого давления, которые проталкивают концентрированную воду через полупроницаемые мембраны, которые состоят из небольших пор, препятствующих проникновению примесей.В результате работы системы обратного осмоса получается свежая, чистая вода, свободная от загрязняющих веществ, которые одновременно сбрасываются.
Системы опреснения обычно используются на крупных предприятиях, которые должны решать нормативные, бюджетные и практические вопросы для обеспечения экономичного и экологически чистого распределения воды. По всему миру существуют сотни опреснительных заводов, от которых зависят экономическая деятельность и снабжение чистой водой регионы. Опреснение продолжает предлагать решения, которые доказывают свою ценность, отвечая сложным критериям со звездными ответами и производительностью.
Посетите нашу страницу — преимущества опреснения для получения дополнительной информации.
Где системы опреснения становятся все более популярными?
В то время как системы опреснения становятся повсеместным применением во всем мире, в некоторых регионах концентрации выше из-за более высоких требований к воде. По оценкам, до 18 000 существующих опреснительных установок, которые используют эти системы во всем мире, производят более 25 000 GPD. Почти половина этих опреснительных машин существует и работает на Ближнем Востоке и в Северной Африке.Это явление неудивительно, учитывая жаркий и засушливый климат этих регионов.
Хотя использование систем опреснения в этих регионах продолжает расти, ожидается, что в следующие несколько десятилетий их развитие будет активнее в Соединенных Штатах, Азии и Латинской Америке. Технологические достижения в этих областях в конечном итоге снизят процент энергии, необходимой для производства воды, что в конечном итоге приведет к более активным системам опреснения.
Рентабельна ли установка опреснения воды?
Установки для опреснения воды, как известно, очень дороги в изготовлении и обслуживании в течение длительного периода времени.Однако недавние усовершенствования компонентов водоочистки, которые включают усовершенствования мембран обратного осмоса (высокое отклонение, низкие затраты на энергию) и устройства рекуперации энергии, значительно снизили связанные с этим затраты на опреснительные установки. До такой степени, что опреснительные машины теперь стали экономически эффективным альтернативным источником распределения воды. По этой причине правительства большинства регионов и штатов включили их в свои планы по водным ресурсам в качестве инструментов, помогающих достичь настоящих и будущих целей в области водных ресурсов.
[индивидуальные требования]
Рабочие характеристики | ||
|
|
|
Арт. № | Пермеат | Количество 8-дюймовых мембран | Двигатель HP | Прибл. | Размеры | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
GPD | м 3 / Д | 60 Гц | 50 Гц | ||||
SW-8.0К-1280 | 8000 | 30 | 2 | 15 | 15 | 2,600 | 120 дюймов x 42 дюйма x 72 дюйма |
SW-12K-1380 | 12 000 | 45 | 3 | 20 | 25 | 2,600 | 160 дюймов x 42 дюйма x 72 дюйма |
SW-16K-1480 | 16 000 | 61 | 4 | 25 | 30 | 2,700 | 195 дюймов x60 дюймов x72 дюймов |
SW-24K-2380 | 24 000 | 91 | 6 | 40 | 45 | 3 200 | 160 дюймов x60 дюймов x72 дюймов |
SW-32K-2480 | 32 000 | 121 | 8 | 60 | 65 | 4 200 | 195 дюймов x 72 дюйма x 72 дюйма |
SW-48K-2680 | 48 000 | 182 | 12 | 75 | 80 | 5,600 | 280 дюймов x 72 дюйма x 72 дюйма |
SW-64K-4480 | 64 000 | 242 | 16 | 60 | 65 | 6 500 | 195 дюймов x 72 дюйма x 72 дюйма |
SW-72K-3680 | 72 000 | 273 | 18 | 60 | 65 | 12 000 | 280 дюймов x72 дюймов x80 дюймов |
SW-96K-4680 | 96 000 | 363 | 24 | 85 | 100 | 13 000 | 280 дюймов x72 дюймов x80 дюймов |
SW-112K-4780 | 112 000 | 424 | 28 | 100 | 110 | 14 000 | 350 дюймов x 72 дюйма x 80 дюймов |
SW-136K-5680 | 136 000 | 515 | 34 | 110 | 120 | 15 000 | 280 дюймов x72 дюймов x80 дюймов |
SW-168K-6780 | 168 000 | 636 | 42 | 120 | 130 | 16 000 | 350 дюймов x 72 дюйма x 80 дюймов |
SW-196K-7780 | 196 000 | 742 | 49 | 130 | 150 | 16 500 | 350 дюймов x 72 дюйма x 80 дюймов |
SW-224K-8780 | 224 000 | 848 | 56 | 160 | 175 | 17 000 | 350 дюймов x72 дюйма x79 дюймов |
SW-252K-9780 | 252 000 | 954 | 63 | 175 | 190 | 18 000 | 350 дюймов x72 дюймов x79 дюймов |
SW-280K-10780 | 280 000 | 1060 | 70 | 190 | 190 | 19 000 | 350 дюймов x72 дюймов x79 дюймов |
SW-317K-12780 | 317 000 | 1200 | 84 | 190 | 290 | 20 000 | 350 дюймов x85 дюймов x80 дюймов |
SW-420K-15780 | 420 000 | 1590 | 105 | 290 | 320 | 21 000 | 350 дюймов x85 дюймов x80 дюймов |
SW-500K-18780 | 500 000 | 1893 | 126 | 320 | 320 | 22 000 | 350 дюймов x85 дюймов x81 дюймов |
SW-660K-18880 | 660 000 | 2500 | 144 | 350 | 350 | 27 000 | 395 дюймов x85 дюймов x81 дюймов |
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, просмотрите / загрузите наш «Технический паспорт» | |||||||
[/ custom-spec]
[специальные функции]
Стандартные функции | Доступные опции |
|
|
[/ custom-features]
[индивидуальное использование] [/ custom-usage] [custom-360-view]Здесь, в Pure Aqua, Inc., мы проектируем и строим все наши системы очистки воды собственными силами.
Наши системы очистки воды «под ключ» спроектированы с использованием новейших доступных технологий САПР.
Это позволяет нашим командам создавать и поставлять нашим клиентам системы очистки в короткие сроки.
Многим нашим клиентам требуются системы, разработанные по индивидуальному заказу. Обычно они строятся на основе аналогичных основных систем и, таким образом, позволяют сократить время выполнения работ даже для разовых конструкций.
[/ custom-360-view] .