Установки для опреснения воды. Установки опреснения морской воды: технологии, особенности и применение

Каковы основные методы опреснения морской воды. Какие технологии наиболее эффективны для получения пресной воды из морской. Какие особенности имеют установки для опреснения морской воды. Как выбрать оптимальную систему опреснения.

Основные методы опреснения морской воды

Опреснение морской воды является важной технологией для обеспечения пресной водой засушливых прибрежных регионов. Существует несколько основных методов опреснения:

• Обратный осмос
• Дистилляция
• Электродиализ
• Замораживание
• Ионный обмен

Наиболее распространенными и эффективными на сегодняшний день являются обратный осмос и дистилляция. Рассмотрим подробнее особенности этих методов.

Обратный осмос — современная технология опреснения

Обратный осмос считается одной из самых перспективных технологий опреснения морской воды. Как работает этот метод?

• Морская вода под высоким давлением прокачивается через полупроницаемые мембраны
• Молекулы воды проходят через поры мембраны, а соли и примеси задерживаются
• На выходе получается очищенная пресная вода (пермеат) и концентрированный солевой раствор (концентрат)

Преимущества обратного осмоса:

• Высокая эффективность очистки — удаляется до 99% солей
• Относительно низкие энергозатраты
• Компактность и модульность оборудования
• Возможность автоматизации процесса

Однако метод требует тщательной предварительной подготовки воды и регулярной замены мембран.

Дистилляция — классический метод опреснения

Дистилляция основана на испарении морской воды и конденсации образовавшегося пара. Существует несколько разновидностей дистилляционных установок:

• Многоступенчатая мгновенная дистилляция
• Многоступенчатая дистилляция
• Выпаривание при пониженном давлении

Достоинства дистилляции:

• Высокое качество получаемой воды
• Возможность получения воды очень низкой солености
• Надежность и проверенность технологии

Недостатки — высокие энергозатраты и коррозия оборудования из-за агрессивной морской среды.

Особенности конструкции установок опреснения морской воды

При проектировании и эксплуатации опреснительных установок необходимо учитывать ряд важных факторов:

• Высокое рабочее давление (до 70 атм для обратного осмоса)
• Агрессивность морской воды и риск коррозии
• Необходимость предварительной очистки воды
• Образование отложений на мембранах и теплообменных поверхностях
• Утилизация концентрированного солевого раствора

Для решения этих проблем применяются специальные конструкционные материалы, антикоррозионные покрытия, системы предварительной фильтрации и дозирования реагентов.

Выбор оптимальной технологии опреснения

При выборе метода опреснения морской воды учитываются следующие факторы:

• Требуемая производительность установки
• Качество исходной морской воды
• Требования к качеству очищенной воды
• Доступность энергоресурсов
• Экологические ограничения
• Капитальные и эксплуатационные затраты

Для крупных промышленных установок чаще выбирают обратный осмос, для небольших автономных систем могут применяться дистилляционные технологии.

Перспективные разработки в области опреснения

Ученые и инженеры постоянно работают над совершенствованием технологий опреснения морской воды. Среди перспективных направлений:

• Новые типы мембран с повышенной проницаемостью
• Использование возобновляемых источников энергии
• Комбинированные гибридные системы
• Применение нанотехнологий
• Биомиметические мембраны

Эти инновации позволят снизить энергопотребление и стоимость опреснения, что сделает технологию еще более доступной.

Экологические аспекты опреснения морской воды

Хотя опреснение морской воды решает проблему нехватки пресной воды, оно также создает ряд экологических проблем:

• Выброс концентрированного солевого раствора обратно в море
• Высокое энергопотребление и связанные с этим выбросы CO2
• Воздействие на морские экосистемы при заборе воды
• Химическое загрязнение при предварительной обработке воды

Для минимизации негативного воздействия разрабатываются более экологичные технологии и методы утилизации отходов опреснения.

Применение опреснительных установок в России

В России технологии опреснения морской воды пока не получили широкого распространения из-за наличия крупных запасов пресной воды. Однако они могут быть востребованы:

• В засушливых прибрежных регионах (Крым, Черноморское побережье)
• На морских нефтегазовых платформах
• Для водоснабжения удаленных прибрежных поселений
• В системах водоподготовки промышленных предприятий

По мере удешевления технологий опреснения их применение в России может расшириться.

Станции для опреснения 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 [email protected] и по телефону 8-499-391-39-59, наши специалисты готовы проконсультировать вас.

Установки опреснения морской воды | C.O.K. archive | 2012

Поток пресной воды через мембрану пропорционален приложенному внешнему давлению. Максимальное давление определяется собственными характеристиками обратноосмотической мембраны. При слишком высоком давлении мембрана может разорваться, забиться присутствующими в воде примесями или пропускать слишком большое количество растворенных солей. При слишком низком давлении процесс замедляется. Обратный осмос обладает существенными преимуществами по сравнению с другими методами опреснения воды: энергетические затраты сравнительно невелики, установки конструктивно просты и компактны, работа их может быть легко автоматизирована. Управление системой обратного осмоса осуществляется в полуавтоматическом и автоматическом режимах. Для уменьшения образования нежелательных отложений солей в полостях труб применяются ингибиторы осадкообразования. Для снятия осадков солей с поверхности мембран используется система химической промывки, для контроля качества очистки воды и значения рН — проточные измерители солесодержания и рНметры. Контроль расхода пермеата и концентрата осуществляется проточными расходомерами. Степень опреснения воды и производительность мембраны по опресненной воде зависят от различных факторов, прежде всего от общего солесодержания исходной воды, а также солевого состава, давления и температуры. Так, при опреснении соленой воды из скважины, содержащей 0,5 % растворенных солей, при давлении 50 атм в течение суток удается получить приблизительно 700 л пресной воды с одного квадратного метра мембраны [18]. Поскольку для получения большой площади поверхности необходимо очень много тонких труб, процесс обратного осмоса не находит широкого применения для получения больших количеств пресной воды. Однако этот процесс представляется весьма перспективным, если в будущем будут разработаны улучшенные низконапорные высокоселективные энергосберегающие мембраны, особенно для опреснения соленой воды из скважин. Эта вода имеет более низкую концентрацию растворенных солей по сравнению с морской водой, что позволяет проводить ее опреснение при более низких давлениях. Электродиализ Данный процесс мембранного разделения основан на способности ионов растворенных в воде солей перемещаться через мембрану под действием градиента электрического поля [19]. При этом катионы перемещаются по направлению к отрицательному электроду (катоду), а анионы движутся в противоположном направлении к положительно заряженному электроду (аноду). Катионы и анионы разделяют, используя специальные проницаемые для ионов ионоселективные мембраны. В результате в ограниченном мембранами объеме происходит снижение концентрации солей. Ионоселективные мембраны, применяемые для электродиализа, изготовляют из термопластичного полимерного материала (полиэтилен, полипропилен) и ионообменных смол (КУ2, ЭДЭ10П и др. ) в виде гибких листов прямоугольной формы. Они имеют большую механическую прочность, высокую электропроводность и высокую проницаемость для ионов. Кроме того, они обладают высокой селективностью и низким электросопротивлением, которое составляет от 2 до 10 Ом/см2 на единицу поверхности ионообменной мембраны. Срок службы мембран в среднем три-пять лет. Электродиализные опреснители представляют собой многокамерные аппараты фильтр-прессового типа, состоящие из камер, ограниченных с одной стороны катионитовой, с другой — анионитовой мембранами, разделяющими объем аппарата на множество полостей. Камеры размещены между катодом и анодом, к которым подведен постоянный электрический ток (рис. 6).

Опресняемая вода поступает в опреснительные камеры, где под действием электрического поля катионы и анионы растворенных в воде солей движутся в противоположных направлениях к катоду и аноду соответственно. Поскольку катионитовые мембраны проницаемы в электрическом поле для катионов, но непроницаемы для анионов, а анионитовые мембраны проницаемы для анионов, но непроницаемы для катионов, в опреснительных камерах происходит селективное разделение определенных типов ионов солей. При этом удаляемые из воды соли концентрируются в рассольных камерах, откуда они удаляются вместе с промывочной соленой водой. Расход электроэнергии на опреснение воды электродиализом зависит от исходного солесодержания опресняемой воды (2 Вт⋅ч на 1 л при опреснении воды с солесодержанием 2,5–3 г/л и 4–5 Вт⋅ч на 1 л при опреснении воды с содержанием солей 5–6 г/л). Выход пресной воды в электродиализных установках составляет 90–95 %.В нашей стране получили распространение электродиализные опреснительные установки серии ЭДУ (ЭДУ5, ЭДУ50, ЭДУ100, ЭДУ1000) производительностью от 5 до 1000 м3 пресной воды в сутки. Они применяются для опреснения морской воды при получении питьевой и технической воды, при обессоливании сточных вод гальванического производства (гальванических стоков), для концентрирования сточных вод, содержащих ценные компоненты (например, драгоценные металлы), перед последующим извлечением этих компонентов [20].Чаще всего процесс электродиализа применяют для обессоливания воды, содержащей не более 10 г/л растворенных солей. В этом случае процесс электродиализа является более экономичным по сравнению с обратным осмосом и дистилляцией. При помощи электродиализа можно также концентрировать растворы. Благодаря этому электродиализ применяется при выделении хлористого натрия (NaCl) и других солей из морской воды. Электродиализ применяется также для предочистки воды для теплоэнергетических установок. Преимуществом электродиализа по сравнению с обратным осмосом является то, что в этом процессе используются термически и химически более стойкие мембраны, что позволяет проводить процесс опреснения воды при повышенных температурах. Замораживание Данный метод основан на том, что в естественных природных условиях лед, образующийся из морской воды, является пресным, поскольку образование кристаллов льда при температуре ниже температуры замерзания происходит только из молекул воды (явление криоскопии) [21]. При искусственном медленном замораживании соленой морской воды вокруг центров кристаллизации образуется пресный лед гексагональной игольчатой структуры со средней плотностью 930 кг/м3. При этом в межигольчатых каналах концентрация раствора и его плотность повышаются, и он, как более тяжелый, по мере замораживания оседает вниз. При последующей сепарации, промывке и таянии кристаллического льда образуется пресная вода с содержанием солей 500–1000 мг/л NaСl. Замораживание морской воды проводят в кристаллизаторах (контактные, вакуумные, с теплообменом через стенку) в условиях непосредственного контакта охлаждаемого раствора с газообразным или жидким хладагентом [22]. Для лучшего опреснения морского льда применяется фракционное плавление при температуре 20 °С с промывкой и сепарацией кристаллов льда от маточного раствора методами фильтрования, гидравлического прессования и центрифугирования. Данный метод применяется для концентрирования непищевых продуктов, для опреснения морской воды, концентрирования и разделения химических растворов и др. Он достаточно прост и экономичен, но требует сложного оборудования и энергоемок. Поэтому на практике он используется чрезвычайно редко. В нашей стране разработан газогидратный метод опреснения воды, который по аппаратному оформлению аналогичен замораживанию со вторичным хладагентом [23]. Этот метод основан на способности некоторых углеводородных газов (пропан, циклопропан, бутан, изобутан, этилен, фреон31, фреон40 и др.) при определенных температуре и давлении образовывать при взаимодействии с водой соединения клатратного типа (газогидраты) с общей формулой М⋅nН2О (М — молекула гидратообразующего газа) с их последующей сепарацией от рассола и плавлением. В зависимости от природы газа и условий проведения процесса, газогидраты образуются из 46ти молекул воды и шесть молекул (газогидраты I) или восемь молекул (газогидраты II) газа. Принципиальные основы газогидратного метода опреснения воды заключаются в следующем: в замораживаемую соленую воду вводят гидратообразующий газ, и после формирования кристаллической фазы (газогидрата) ее отделяют от рассола, образовавшегося в результате отбора от исходной соленой воды части молекул Н2О, расходованных на образование газогидрата; кристаллы газогидрата отмывают от рассола, плавят и получают пресную воду. Выделившийся при плавлении газогидрата газ может быть рекуперирован. Обладая всеми преимуществами контактного вымораживания, газогидратный метод выгодно отличается более высокой температурой проведения процесса, что позволяет уменьшить энергетические затраты и потери холода в окружающую среду. Разновидностью этого метода является опреснение морской воды с помощью попутного газа из смеси бутана с пропаном. Замораживаемую морскую воду обрабатывают попутным газом; содержащие воду кристаллогидраты углеводородов образуют твердую кристаллическую фазу (одна молекула пропана присоединяет 17 молекул воды). Застывшую кристаллическую массу затем разделяют. Для этого достаточно снизить давление и несколько повысить температуру: углеводороды улетучиваются, остается пресная вода. После улавливания и сжижения углеводороды возвращаются в цикл. Необходимо подчеркнуть, что при выборе метода опреснения воды следует уделять внимание наличию в морской воде дейтерия в виде тяжелой воды D2О. Соотношение между тяжелой и обычной водой в природных водах составляет 1:5500. Разные природные воды содержат различное содержание дейтерия. Обычная водопроводная вода содержит около 100 г дейтерия на тонну воды, а морская вода — от 130 до 150 г дейтерия на тонну воды. Физико-химические свойства тяжелой воды отличаются от таковых для обычной воды. Молекулярная масса D2O на 10 % превышает массу Н2О, что приводит к существенным различиям в физических, химических и биологических свойствах тяжелой воды. Тяжелая вода кипит при 101,44 °С, замерзает при 3,82 °С, имеет плотность при 20 °С 1,105 г/см3, причем максимум плотности приходится не на 4 °С, как у обычной воды, а на 11,2 °С (1,106 г/см3). Большая прочность связи D–O по сравнению с H–O обусловливает различия в кинетике реакций тяжелой и обычной воды. Подвижность дейтерия D+ меньше, чем подвижность протия Н+, константа ионизации тяжелой воды в пять раз меньше константы ионизации обычной воды. Химические реакции и биохимические процессы в D2O значительно замедлены. В смесях тяжелой воды с обычной водой с большой скоростью происходит изотопный обмен: Н2O + D2O = HDO. Тяжелая вода в высоких концентрациях токсична для организма. Для животных клеток предельная концентрация 2h3O составляет 25 об. %, для клеток растений — 50 об. %, для простейших — 70–80 % [24]. Целесообразно проводить тщательный контроль изотопного состава получаемой пресной воды. Заключение Выбор метода и технологии опреснения воды зависит от предъявляемых к воде требований по качеству и солесодержанию, а также технико-экономических показателей. В зависимости от реализуемого способа опреснения воды применяются различные типы опреснительных установок. Дистилляционные опреснительные установки (однокорпусные и многокорпусные, по способу опреснения — парокомпрессионные и солнечные) применяются при опреснении морской воды и соленых вод с высоким солесодержанием до 35 г/л.Опреснение морской воды электродиализом и гиперфильтрацией (обратным осмосом) экономично при солесодержании 25 г/л, ионным обменом — менее 25 г/л.Из всего объема получаемой в мире опресненной воды 96 % приходится на долю дистилляционных опреснительных установок, 2,9 % — электродиализных, 1 % — обратноосмотических и 0,1 % — на долю замораживающих и ионообменных опреснительных установок. Главная задача опреснения воды в том, чтобы проводить процесс с минимальной затратой энергии и минимальными расходами на оборудование. Это требование важно, потому что страна, которая вынуждена в большей мере полагаться на опресненную воду, должна выдерживать экономическую конкуренцию с другими странами, располагающими более обширными и дешевыми источниками пресной воды. Проектные разработки показывают, что транспортировка пресной воды из естественного источника даже на расстояние до 400–500 км дешевле опреснения только для небольших водопотребителей. Оценка прогнозных эксплуатационных запасов солоноватых и соленых подземных вод в засушливых районах с учетом удаленности большинства из них от естественных пресноводных источников позволяет сделать четкий вывод о том, что опреснение является для них единственно возможным и экономически оправданным способом водообеспечения. Приведенные в этой статье и широко применяемые в технике опреснения соленых вод методы могут быть эффективно использованы для возвращения природе использованной воды, не ухудшающей состояния пресных водоемов. 17. Свитцов А.А. Введение в мембранные технологии. — М.: «ДеЛи принт», 2006. 18. Орлов Н.С. Промышленное применение мембранных процессов. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. 19. Каграманов Ш.Г. Диффузионные мембранные процессы. Ч. 2. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. 20. Кульский Л.А. Опреснение воды. — К.: Наукова думка, 1980. 21. Орехов И.И., Обрезков Д.И. Вымораживание. Холод в процессах химической технологии. — Л., 1980. 22. Пап Л. Концентрирование вымораживанием. — М., 1982. 23. Алиев А.М., Юсифов Р.Ю., Кулиев А.Р., Юсифов Ю.Г. Применение методики гидратообразования для оценки обессоливания воды // Прикладная химия, №51(4)/2008. 24. Мосин О.В. Исследование методов биотехнологического получения аминокислот, белков и нуклеозидов, меченных стабильными изотопами 2Н и 13С с высокими уровнями изотопного обогащения. Автореф. дисс. к.х.н. — М.: МГАТХТ им. М.В. Ломоносова, 1996.

Установки опреснения морской воды

Технологии опреснения

Принципиально используется 3 типа установок опреснения:

1. Обратноосмотические системы высокого давления с экономайзером.
2. Комбинированные электро-/баро-мембранные установки низкого давления.
3. Испарители.

Последний вариант энергозатратен и применяется редко, лишь там, где существует большой избыток дешевой энергии.

Комбинированные установки энергоэффективны, и применяются для систем среднего масштаба.

Большинство крупных опреснительных заводов работают на принципе обратного осмоса высокого давления: на малых установках без экономайзера, на крупных станциях опреснения практически всегда с ним.

Особенности конструктивного исполнения мембранных систем для опреснения обуславливаются следующими факторами

• высокое давление (если речь идет об обратном осмосе),
• высокая коррозионная активность морской воды

Большую роль также играет экологичность технологии: т. к. сток с установок направляется обратно в море, недопустимо применение агрессивной химии, или она должна быть тщательно нейтрализована, преобразована в безвредную, и/или биоразлагааемую форму перед направлением на сброс.

К содержанию…

Особенности морского обратного осмоса

• Специальные морские мембраны.
• Обвязка высокого давления.
• Корозионностойкие (к морской воде) материалы.
• Специфический баланс потоков (часто пониженная конверсия).
• Применение экономайзеров (систем рекуперации энергии из линии высокого давления на сбросе с установки).
• Специальная предподготовка для морской воды.
• Контроль биообрастания.

Для предварительной очистки морской воды перед стадией обессоливания последнее время популярно применение ультрафильтрации: она позволяет обеспечить высокое качество очистки по микроорганизмам и коллоидам, что позволяет эксплуатировать обратноосмотичесие мембраны в комфортных для них условиях, снижая частоту химических моек, продлевая срок службы мембран (замена мембран составляет существенную часть эксплуатационных расходов систем опреснения), обеспечивая более высокую конверсию (меньшие энергозатраты), стабильность и бесперебойность работы системы опреснения (что важно и, часто, критично для опресняющих объектов, снабжающих производство или население водой).

К содержанию…

Системы опреснения и энергетика

Проблема опреснения тесно связана с проблемой энергетики: для выделения солей из воды, по любой технологии, требуется совершить работу (в физическом смыле слова), затратить определенное количество энергии. Поэтому, одной из главных характеристик любой опресняющей установки является энергопотребление на 1 м3 опресненной воды.

Выбор технологии опреснения и оборудования, стоимость проекта в значительной степени определяются доступностью того или иного энергоресурса в месте планируемого расположения опреснительной системы.

Для серьезных опреснительных систем строительство опреснительного завода часто идет параллельно со строительством энергоустановки того или иного типа. Нередко такие объекты являются для потребителя источником одновременно, и пресной воды, и электроэнергии и/или тепла.

В жарких странах с высокой инсоляцией (большим количеством солнечных дней) популярным решением являются солнечные электростанции (поля), т. к. кремниевые пластины достаточно долговечны и для солнечной электростанции не требуется строительство инфраструктуры доставки энергоносителя. Зависимость от погодный условий, не универсальность — недостатки данного решения.

Ветряные электростанции также потенциально возможное решение (в приморских районах часто достаточно ветрено), но стабильность его еще ниже, чем солнечного решения. Сочетание первого и второго увеличивает надежность, стабильность энергосистемы, но и ее стоимость.

Для установок средней мощности, без собственной генерации, ограничительным фактором производительности опреснительной системы, ее размера, может стать именно имеющаяся в наличии свободная электрическая мощность объекта. Поэтому энергоэффективность опреснения является важной характеристикой предлагаемого технического решения: определяющим фактором стоимости опресненной воды, и, иногда, самой возможности реализации опреснительного проекта в требуемом размере!

Установки большой мощности (более 100 м3/ч по опресненной воде), как правило, предполагают строительство отдельного здания опреснительного завода: и, часто, связанной с ним электростанции. Поскольку в засушливых регионах, обычно достаточно солнечно, часто используется опция строительства электростанции на солнечных батареях (в связи с ростом озабоченности экологической ситуацией на планете, ростом потребления энергии и, как следствие, классических энергоносителей, такое решение основанное на «альтернативной» энергетике весьма популярно и, часто, экономически обосновано). Для солнечных полей общестроительные работы невелики, и это еще один экономический аргумент в пользу данного решения.

Установки средней мощности (менее 100 м3/ч) обычно исполняются в виде одного или нескольких контейнеров, каждый из которых является независимой опреснительной единицей (модульных принцип). Модульное решение обеспечивает скорость и дешевизну строительства объекта, его надежность (в т.ч. за счет резервирования и применения стандартной конфигурации оборудования) и расширяемость. Кроме того, контейнерное решение предусматривает возможность компенсации части энергозатрат за счет применения интегрированных в конструктив каждого модуля солнечных и ветровых модулей: солнечные панели актуальны для южных морей, а ветровые генераторы эффективны на большинстве морских и океанических побережий.

К содержанию…

Водозабор и водосброс опреснительной системы

Важнейшим элементом проекта строительства опреснительной системы является водозабор и водосброс: т.к. данное сооружение/конструкция будет подвергаться высоким механическим (особенно в штормовую погоду) и коррозионным нагрузкам. Забор и выпуск должны быть сделаны так, чтобы не мешать дуг другу и обеспечить экологичность сооружения. Нельзя упускать из виду также и регуляторные аспекты возведения морских водозаборов: во многих странах строительство в прибрежной зоне и экологические аспекты возведения прибрежных инженерных сооружений регламентированы законодательно.

К содержанию…

Заключение

Опреснительные установки должны проектироваться и создаваться исходя из особенностей конкретной местности, в частности первоочердное значение имеет решение вопроса энергоснабжения и водозабора/водовыпуска. У нашей компании есть опыт строительства опреснительных систем и заводов: Вы можете проконсультировать с нашими специалистами по телефону +7 495 15 00 483, или направить Ваш вопрос нам на почту inbox@tis-m. ru

К содержанию…

Установка опреснения воды, опреснители

Перевести страницу

Поиск по каталогу

Каталог товаров /

Установка опреснения воды автоматическая фильтрационная до 150 м3/час

Фильтрационные автоматические установки опреснения воды Сокол-О, опреснители

Производительность 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 100 м3/час, 200 куб.метров в сутки 1500 литров в час. Проектирование, производство модульных установок для опреснения хозяйственно-питьевой воды для домов и промышленных предприятий.

Потребляемая мощность: 0,8 — 10 кВт

Базовая комплектация: н/ж рама, пульт управления, узел мойки, предфильтр, насос, мембранный модуль, расходомеры на линии фильтрата, рецикла и концентрата, портативный солемер, манометры, узел ввода ингибитора осадкообразования, система автоматического вкл/выкл. установки.

Мы занимаемся производством фильтрационных установок опреснения воды и обессоливания воды уже более 10 лет.

Мы поставляем фильтрационные установки опреснения морской воды и обессоливания воды в Иваново, Верхний Ландех, Вичуга, Гаврилов Посад, Ильинское-Хованское, Кинешма, Комсомольск, Лежнево, Палех, Пестяки, Приволжск, Пучеж, Родники, Савино, Тейково, Фурманов, Шуя, Южа, Юрьевич, Ростов-на-Дону, Ульяновск, Пензу, Ставрополь, Есентуки, Тулу, Томск, Омск, Петропавловск-Камчатский, Краснодар, Чебоксары, Петрозаводск, Ставрополь, Элисту, Ростов-на-Дону, Уфу, Симферополь, Липецк, Тверь, Ярославль, Рязань, Саранск, Новосибирск, Воронеж, Пермь, Анапу, Кострому, Москву, Мурманск, Архангельск, Якутск, Курган, Марьян-Мар, Санкт-Петербург, Ижевск, Тюмень, Калугу, Севастополь и в другие регионы нашей страны напрямую с нашего предприятия во Владимире. Мы не только продаем фильтрационные установки опреснения воды и обессоливания воды, но и предлагаем весь спектр услуг по монтажу и пуско-наладке фильтрационных установок опреснения воды и обессоливания воды и их постпродажное обслуживание. Заключаем договора на сервисное обслуживание фильтрационных установок опреснения воды и обессоливания воды.

Чтобы купить установку опреснения воды фильтрационную в нашей компании, воспользуйтесь нашим каталогом на сайте компании и выберите то что вам нужно: установка опреснения воды, установка опреснения морской воды, установки для опреснения воды, установки для опреснения морской воды, установки по опреснению воды, установка по опреснению морской воды, крым опреснение воды, опреснение воды в крыму, опреснение морской воды в крыму, стоимость опреснения воды, станция опреснения воды, опреснение морской воды стоимость, системы опреснения морской воды, опреснение морской воды обратным осмосом, фильтр для опреснения воды, станция опреснения морской воды, промышленное опреснение морской воды опреснение солёных вод, оборудование для опреснения морской воды, фильтрационные системы, аппарат фильтрационный, модуль фильтрационный, фильтрационное оборудование, фильтрационные станции, фильтрационный агрегат, фильтрационный модуль, фильтрационные установки для бассейнов, фильтрационная установка для бассейна, опреснители, опреснитель воды, опреснители мосркой воды цена, опреснители воды цена, опреснитель воды купить, опреснители промышленные, промышленный опреснитель воды, опреснитель обратного осмоса.

Назначение.

Установки предназначены для опреснения воды, применяемой в различных отраслях промышленности. Так же данные установки используются для деминерализации промывных вод гальванического производства. В зависимости от степени деминерализации установки могут быть скомпанованы в одну или две ступени обессоливания на Н-ОН – фильтрах. Обессоливание воды осуществляется методом ионного обмена в Н-ОН фильтрах. В качестве фильтрующих материалов используются высокоэффективные катиониты и аниониты. Регенерация ионообменных материалов осуществляется растворами серной или соляной кислоты и едкого натра. Сначала проходит регенерация катионита в Н-фильтре, а затем ОН-фильтра.

Процесс регенерации начинается после исчерпания обменной ёмкости ионитов — то есть после увеличения солесодержания фильтрата. Все операции регенерации (взрыхление загрузки, пропуск регенерационного раствора, отмывка, заполнение реагентных баков обессоленной водой) проходит в автоматическом режиме по командам управляющих клапанов фильтров.

Установки укомплектованы показывающим кондуктометром-сигнализатором значений солесодержания фильтрата. По показаниям счётчиков управляющих клапанов фильтров контролируется расход обессоленной воды через фильтры.

Собственное производство ЗАО ЭкоПромКомпания г.Владимир. Дополнительно: Пуско-наладка. Расходные материалы. Тех. обслуживание. Доставка или самовывоз. Мы чистим воду по всей России, в странах ближнего и дальнего зарубежья. (4922) 42-01-39, 45-15-48, (910) 177-32-11 Наталья Владимировна Подробнее на нашем сайте компании: www.epcs.ru

Выгодно напрямую заказать у нас нужную фильтрационную установку опреснения воды Сокол.

Позвоните и закажите установку опреснения воды фильтрационную автоматическую Сокол без посредников прямо сейчас.

Для подбора оборудования и определения его стоимости вы можете отправить заявку на наш электронный адрес  [email protected]

Продажа готового оборудования

Продажа комплектующих

Фильтрующие материалы

Анализ воды

Установка для опреснения морской воды

 

Полезная модель относится к области создания установок для получения обессоленной воды из морских и природных солоноватых и соленых вод, которые могут быть использованы в пищевой, сельскохозяйственной, нефтяной и газовой промышленностях, а также применяться для различных нужд населения.

Установка включает устройство предварительного подогрева поступающей на опреснение соленой воды выполненное в виде термоэлектрической гидродинамической установки 6, устройства для обессоливания морской воды, с расположенными в них теплообменниками и сборниками пресной воды, устройство предварительного подогрева подсоединена к промежуточному теплообменнику 7, снабженным патрубком 8 для подачи горячего рассола. Теплообменник 7 гидравлически связан с теплообменниками 12, 14, 16, расположенными в устройствах для обессоливания морской воды 13, 15, 17, которые работают при давлениях, понижающихся от последнего устройства к первому по ходу технологического процесса. Устройство 17 гидравлически связано с термоэлектрической тепловой машиной 18, выходной патрубок термоэлектрической тепловой машины гидравлически связан с устройством 17, 15, и 13, которое подсоединено трубопроводом подачи горячего рассола 8 к теплообменнику 7, а также к емкости для хранения обессоленной морской воды 10.

Установка дополнительно включает трехступенчатую установку 2, установленную на линии подачи морской воды на опреснение, и подключенную к термоэлектрической гидродинамической установке для предварительного нагрева морской воды, при этом установка содержит устройство для очистки воды от механических примесей, крупнодисперсных частиц и микроорганизмов, газораделитель для очистки воды от избыточных газосодержащих фракций СО, С02, N2, СН4, подключенный к термоэлектрической гидродинамической установке.

Полезная модель относится к области создания установок для получения обессоленной воды из морских и природных солоноватых и соленых вод, которые могут быть использованы в пищевой, сельскохозяйственной, нефтяной и газовой промышленностях, а также применяться для различных нужд населения.

Известен патент РФ 2206510 от 20.06.2003 «Установка для опреснения морской воды». Установка состоит из вертикальных рядов горизонтально установленных горячих панелей и вертикальных рядов холодных панелей, которые установлены с зазором между ними в вакуумированном корпусе. Нагрев и испарение морской воды осуществляют на внешних сторонах горячих панелей, а конденсацию полученного пара производят на внешних сторонах холодных панелей, для чего по внутренним полостям горячих панелей прокачивают рабочее тело (нагретая вода) от дополнительного источника тепла, а по внутренним полостям холодных панелей прокачивают морскую воду.

Известен «Теплонасосный опреснитель соленой воды» по патенту RU 2363662 от 10. 08.2009, который является наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели.

Опреснитель содержит камеру испарения соленой воды, камеру конденсации паров пресной воды, замкнутый контур рабочего вещества, оснащенный компрессором и содержащий в камере испарения теплообменник «рабочее вещество — соленая вода» нагрева соленой воды, а также установленный в камере конденсации паров пресной воды теплообменник «рабочее вещество — пары пресной воды» конденсации паров пресной воды. Выход компрессора соединен с входом в теплообменник «соленая вода — рабочее вещество» нагрева соленой воды. Выход рабочего вещества из теплообменника «соленая вода — рабочее вещество» нагрева соленой воды соединен с входом рабочего вещества в теплообменник «рабочее вещество — пары пресной воды» камеры конденсации пресной воды. Выход рабочего вещества из теплообменника «рабочее вещество — пары пресной воды» конденсации паров пресной воды соединен с входом в компрессор. Контур подвода поступающей на опреснение соленой воды включает камеру нагрева, при этом к нижней части камеры нагрева подсоединена оснащенная насосом система подвода соленой воды, а к верхней части камеры подсоединена система отвода нагретой соленой воды в верхнюю часть дополнительно установленного скруббера.

В качестве рабочего вещества используют низкокипящие рабочие вещества, например диоксид углерода, галогенозамещенные углеводороды, углеводороды или смеси на их основе.

Задачей полезной модели является создание экологически чистой установки для опреснения морской воды полностью исключающей применение жидкого, твердого и газообразного топлива.

Техническим результатом при использовании изобретения является сокращение удельного потребления энергии на опреснение соленой воды, повышение экологической безопасности процесса опреснения соленой воды, получение возможности расширения диапазона производительности опреснительных установок, а также повышение их надежности за счет обеспечения возможности полной автоматизации процесса.

Технический результат достигается за счет создания установки для опреснения морской воды, в которой в качестве нагревательного элемента и хладагента используется полупроводниковый высокотемпературный материал, не наносящий вред окружающей среде.

Установка обеспечивает, нормированный уровень параметров обессоленной морской воды с рН от 5,5 — 6.

Установка выполнена с последовательно-параллельной сборкой термоэлектрической гидродинамической установки для предварительного нагрева воды и термоэлектрической тепловой машины и установок для обессоливания воды, что обеспечивает необходимую производительность опреснительной установки.

Установка включает устройство предварительного подогрева поступающей на опреснение соленой воды, устройства для обессоливания воды, с расположенными в них теплообменниками и сборниками пресной воды.

Устройство предварительного подогрева поступающей на опреснение соленой воды выполнено в виде термоэлектрической гидродинамической установки, которая подсоединена к промежуточному теплообменнику, снабженным патрубком для подачи горячего рассола, промежуточный теплообменник гидравлически связан с теплообменниками, расположенными в устройствах для обессоливания морской воды, которые гидравлически связаны с термоэлектрической тепловой машиной, обеспечивающей нагрев рассола до заданных температур.

Теплообменники, расположенные в устройствах для обессоливания морской воды работают при давлениях, понижающихся от последнего устройства к первому по линии технологического процесса, при этом последнее устройство гидравлически связано с термоэлектрической тепловой машиной, выходной патрубок термоэлектрической тепловой машины гидравлически связан с устройством для обессоливания морской воды, работающем при более низком давлении, выходной патрубок которого связан с первым устройством для обессоливания воды, которое подсоединено трубопроводом подачи горячего рассола к промежуточному теплообменнику а также к емкости для хранения обессоленной воды.

Установка для обессоливания воды дополнительно включает трехступенчатую установку, установленную на линии подачи воды на опреснение, и подключенную к термоэлектрической гидродинамической установке для предварительного нагрева морской воды, при этом установка содержит устройство для очистки воды от механических примесей, крупнодисперсных частиц и микроорганизмов, газораделитель для очистки воды от избыточных газосодержащих фракций СО, С02, N2, СН4, подключенный к термоэлектрической гидродинамической установке.

Термоэлектрические тепловая машина и гидродинамическая термоэлектрическая установка для предварительного нагрева воды выполнены с использованием термоэлектрических элементов Пелтье по патенту РФ на полезную модель 82137 от 20. 04.2009 г.

Предлагаемое устройство может быть выполнено в контейнерном исполнении в виде отдельно смонтированных и связанных между собой гидравлически и электрически устройств с выделенным пультом автоматического управления и обеспечивает опреснение морской вода при любых климатических условиях.

Установка для опреснения морской воды может быть оснащена всеми необходимыми приборами контроля работы устройств и механизмов. Применяемое в процессе производства контрольно-измерительное оборудование — контролеры температуры, датчики давления и уровнемеры устанавливаются на измерительных узлах КИПиА, электрически связанных с пультом управления работы опреснительной установки.

На фиг.1 представлена схема опреснительной установки где:

1 — насос для подачи воды, 2 — трехступенчатая установка для очистки морской воды (включает очистку от механических примесей — первая ступень, очистку от мелкодисперсных частиц — вторая ступень, очистку от микроорганизмов — третья ступень), 3 — трубопровод для вывода примесей из установки очистки, 4 — газовый разделитель для очистки воды от избыточных газосодержащих фракций, 5 — трубопровод для вывода избыточных газосодержащих фракций в морской воде, 6 -гидродинамическая термоэлектрическая установка, 7 — теплообменник для предварительного нагрева рассола, 8 — трубопровод для частичной подачи рассола в теплообменник 7, 9 — трубопровод для слива рассола, 10 — емкость для хранения обессоленной воды, 11 — трубопровод для подачи горячего рассола, 12, 13, 14 — устройства для обессоливания морской воды, 15, 16, 17 — теплообменники для конденсации обессоленной воды, 18 — термоэлектрическая тепловая машина для нагрева рассола, карманы для сбора пресной воды 19, 20, 21.

Морская вода насосом 1 подается в трехступенчатую установку очистки от механических примесей, мелко дисперсных частиц и микроорганизмов 2. Из установки очистки 2 по трубопроводу 3 механические примеси и микроорганизмы выводятся в промежуточную емкость хранения для последующей утилизации, а очищенная морская вода от примесей поступает в циклонный газовый разделитель 4, где из морской воды выделяются избыточные газосодержащие фракции СО, С02, N2, СН, которые по трубопроводу 5 выводятся в окружающую среду.

Для предварительного нагрева, очищенная от механических примесей и газов морская вода, через инжекционный патрубок подается в гидродинамическую термоэлектрическую установку 6, где нагревается до заданной температуры. Холодный спай термоэлектрической батареи установленной на наружной поверхности корпуса гидродинамической установки охлаждается морской водой и гидравлически связан с насосом 1 подающим на вход опреснительной установки морскую воду.

Предварительно подогретая морская вода из гидродинамической термоэлектрической установки 6 подается в теплообменник 7, где смешивается с горячим рассолом поступающим по трубопроводу 8. Далее морская вода, разбавленная порцией рассола по трубопроводу 11 подается в теплообменники 12, 14, 16, которые установлены в устройствах для обессоливания воды 13, 15, 17. Теплообменники 12, 14, 16, гидравлически связанны с термоэлектрической тепловой машиной.

Рассол поступающий в термоэлектрическую тепловую машину через теплообменники 12, 14, 16, которые установлены в устройствах 13, 15, 17, нагревается, причем в каждом теплообменнике температура рассола становиться все выше. Тепловая энергия поступает к рассолу от водяного пара, конденсирующегося на поверхности теплообменников 12, 14, 16 в устройствах 13, 15, 17. Сконденсировавшийся пар, являющийся пресной водой, собирают в карманах 19, 20, 21 и откачивают по трубопроводу 22 в емкость хранения обессоленной воды 10. Предварительно нагретый рассол из теплообменника 16, поступает в термоэлектрическую тепловую машину 18, где нагревается до заданной температуры и по трубопроводу 23 подается в устройство для обессоливания 17. Термоэлектрическая тепловая машина обеспечивает большую часть тепловой энергии для нагрева рассола вводимого в систему опреснительной установки. Проточный канал тепловой машины разделен на ступени нагрева равной длины и обеспечивает равномерный нагрев рассола в каждой ступени — от первой ступени к последующей ступени, скачкообразно. Так как площадь внутреннего сечения теплового реактора значительно больше площади сечения входного отверстия инжекционного патрубка, поэтому в нем происходит резкое снижение давления и разряжение внутри теплового реактора. Установленные на наружной поверхности твердотельные полупроводниковые преобразователи обеспечивают тепловую нагрузку внутри реактора до 50 Вт/см. Падение давления в тепловом реакторе обеспечивает быстрый нагрев рассола и способствует образованию парогазовой смеси в диапазоне температур от 80-90°С. Образовавшаяся парогазовая смесь попадает в верхнюю часть теплового реактора, в которой установлены ускоритель, распылительные форсунки и отражатель, обеспечивающие образование аэрозольного облака, насыщенного мелкодисперсной влагой молекул воды.

Из термоэлектрической тепловой машины 18 горячий рассол в виде парогазовой смеси поступает в устройство для обессоливания 17, где поддерживается пониженное давление. Поскольку давление в устройстве 17 понижено, часть рассола нагретого до заданной температуры испаряется и после конденсации на поверхности теплообменника 16 превращается в пресную воду, которая стекает в карман 19 Для испарения воды требуется энергия. Когда вода испаряется с поверхности занимаемой рассолом в устройстве 17, происходит охлаждение поверхности, остающаяся после испарения часть рассола охлаждается. Из рактора 17 рассол поступает в устройство 15, где давление ниже чем в устройстве 17. Здесь происходит испарение еще некоторого количества воды, а оставшийся рассол еще больше охлаждается. Из устройства 15 рассол поступает в устройство 13, где давление ниже чем в устройстве 15. В устройстве 13 также происходит испарение некоторого количества воды. Пресная вода накопленная в карманах 19, 20, 21 по трубопроводу 22 самовсасывающим насосом подается в емкость хранения обессоленной воды 10. На каждой последующей стадии рассол становится все более концентрированным и все более охлаждается. На последней стадии одна часть рассола, который содержит приблизительно 7% солей по весу, смешивается с вновь поступающей морской водой, а другая часть рассола отводится. Регулированное содержание концентрации солей, отводимое из установки обеспечивает экологическую безопасность, связанную со сливом рассола (концентрата) в морскую акваторию.

Установка отличается тем, что часть рассола поступает на повторную тепловую обработку, тем самым, обеспечивая регулированное содержание концентрации солей отводимых из установки, что обеспечивает экологическую безопасность, связанную со сливом рассола (концентрата) в морскую акваторию.

1. Установка для опреснения морской воды, включающая устройство предварительного подогрева поступающей на опреснение соленой воды, устройства для обессоливания воды, с расположенными в них теплообменниками и сборниками пресной воды, отличающаяся тем, что устройство предварительного подогрева поступающей на опреснение соленой воды выполнено в виде термоэлектрической гидродинамической установки, которая подсоединена к промежуточному теплообменнику, снабженному патрубком для подачи горячего рассола, промежуточный теплообменник гидравлически связан с теплообменниками, расположенными в устройствах для обессоливания морской воды, которые работают при давлениях, понижающихся от последнего устройства к первому по ходу технологического процесса, при этом последнее устройство гидравлически связано с термоэлектрической тепловой машиной, выходной патрубок термоэлектрической тепловой машины гидравлически связан с устройствами для обессоливания морской воды, при этом первое устройство для обессоливания морской воды подсоединено трубопроводом подачи горячего рассола к промежуточному теплообменнику, а также к емкости для хранения обессоленной морской воды.

2. Установка для опреснения морской воды по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает трехступенчатую установку, установленную на линии подачи морской воды на опреснение, и подключенную к термоэлектрической гидродинамической установке для предварительного нагрева морской воды, при этом установка содержит устройство для очистки воды от механических примесей, крупнодисперсных частиц и микроорганизмов, газоразделитель для очистки воды от избыточных газосодержащих фракций СО, С02, N2, СН4, подключенный к термоэлектрической гидродинамической установке.

Вывести на чистую воду: как работает система опреснения

Ни для кого не секрет, что на нашей планете больше воды, чем суши – свыше двух третей поверхности Земли покрыто водой. Но, пожалуй, для многих станет неожиданным тот факт, что менее трех процентов этого огромного количества воды является пресной. В некоторых засушливых регионах планеты приходится в буквальном смысле бороться за каждый литр воды. Сегодня в таких странах все чаще применяют промышленное опреснение. Для этого существуют различные современные методы, один из самых распространенных – обратный осмос. Именно так устроена новейшая система опреснения морских и океанических вод холдинга «Швабе». Рассказываем, как вода из соленой превращается в пресную.

Пресная вода: как капля в море

По подсчетам ученых, на Земле примерно 1,5 зетталитров воды. При этом запасы пресной воды составляют лишь 2,5% от этого объема. Более наглядно это можно изобразить так: если вся вода на нашей планете поместится в литровую банку, то только две столовые ложки воды из этой банки будут пресными. Из этого мизерного количества большая часть превратится в грунтовые воды, примерно четверть – в лед, а около двух капель станут пресной водой в реках и озерах. И вот это малое количество пресной воды нужно разделить на 8 млрд человек. Вместе с осознанием данного факта приходит понимание того, насколько важно подойти со всей ответственностью к использованию такого драгоценного ресурса.

Во многих развитых странах уже давно воспитывается культура экономии воды. Тем не менее сегодня в среднем каждый человек расходует около 100 литров ежедневно, а в некоторых странах, как, например, США, этот показатель достигает 500 литров. Конечно, речь идет не только о двух литрах воды в день для питья и воды для личной гигиены, большая часть потребления пресной воды приходится на производство продуктов питания. Кроме того, здесь учитываются и расходы на орошение. Сейчас все чаще растения не просто беспечно поливаются водой из шланга, постепенно внедряется система капельного орошения, когда точное количество воды подается для полива каждого саженца по отдельности.

Пока человечество переосмысливает подходы к использованию водных ресурсов, ситуацию с нехваткой чистой пресной воды осложняют и факторы, не зависящие от нас. В их числе и климатические изменения, повышение общей температуры Земли, а также различные природные катаклизмы. Осознавая все риски для источников пресной воды, человечество продолжает активную работу по поиску новых и более совершенных способов производства пресной воды.

Из соленой в пресную: от Аристотеля до наших дней

Уже сегодня для многих стран опреснение воды стало стратегической государственной программой, например для Израиля или ОАЭ. Ученые постоянно работают над совершенствованием способов, как сделать морскую воду пригодной для потребления.

На первый взгляд, эта задача не кажется сложной – всего лишь удалить 35 граммов соли из литра воды. Именно столько соли содержится в литре морской воды, а для питьевой эта величина не должна превышать одного грамма. Над этим задумывался еще Аристотель, пытаясь изобрести особые фильтры. В своих наблюдениях древнегреческий философ отмечал, что соленая морская вода, проходя через стенки воскового сосуда, опресняется. По сути, это были первые опыты с применением технологии обратного осмоса – этот метод найдет свое применение спустя более 2 тысяч лет, в середине XX века.

Кроме обратного осмоса, было придумано и множество других способов получить из морской воды опресненную, и даже в домашних условиях. Самый распространенный способ, который сегодня применяется не только путешественниками в экстремальных условиях, но и в промышленном опреснении, – дистилляция.

Опыт по дистилляции воды можно провести и в домашних условиях. Для этого достаточно разместить лист прозрачного пластика на чаше с соленой водой. Если поставить такую конструкцию под солнечные лучи, вода будет медленно испаряться. Образовавшийся в итоге конденсат на нижней стороне пластикового листа – это и есть пресная вода. Промышленные дистилляционные установки повторяют данный процесс в крупном масштабе, работая на электричестве, – дистилляция достаточно энергозатратна.

Сегодня применяется и множество других способов опреснения. Например, ионный обмен. Воду пропускают через фильтры из ионообменных смол – таким образом можно заменить ионы. К примеру, ионы натрия – на ионы водорода, а ионы хлора – на гидроксид-ионы. В итоге вместо NaCl (хлорид натрия, то есть та самая соль в морской воде) получается H₂O. Это и есть опреснение. По такому принципу работают некоторые бытовые фильтры водопроводной воды. Недостаток данного метода – в его стоимости. Ионообменные системы – достаточно затратны, поэтому для опреснения морской воды их практически не используют.

На сегодняшний день один из самых современных методов опреснения, который нашел применение и в крупных опреснительных установках, и на обычной кухне, основан на явлении обратного осмоса.

Обратный осмос: как это работает

Перед тем как разобраться, что такое обратный осмос, нужно понять явление обычного осмоса. Прямой осмос – это баромембранный массообменный процесс. Простыми словами его можно описать следующим образом: молекулы растворителя под осмотическим давлением через мембрану переходят на сторону раствора и разбавляют его. Раствор увеличивается, в свою очередь, под ростом гидростатического давления. Процесс прекращается, когда статическое и осмотическое давления приходят в равновесие. Таким образом для этого процесса нужны раствор, растворитель, а также барьер – полупроницаемая мембрана.

Кстати, именно прямой осмос лежит в основе обменных процессов всех живых организмов на клеточном уровне – так «работают» водно-солевой обмен, получение питательных веществ, вывод продуктов жизнедеятельности. В природе роль полупроницаемой перегородки играет стенка клетки. По иронии именно из-за осмоса и нельзя пить морскую воду. Когда соленая вода попадает в пищеварительный тракт, осмос вытягивает воду из клеток, в итоге наступают обезвоживание и смерть.

Однако процесс осмоса – обратимый. Если солевой раствор будет находиться под высоким давлением, молекулы воды станут проходить через мембрану в обратном направлении – в сторону емкости с чистой водой. Таким образом, полупроницаемая мембрана действует как очень тонкий фильтр: чистая вода проходит, а в контейнере остается меньшее количество более концентрированного солевого раствора.

Именно такой принцип лежит в основе работы новой установки МО-140-М от холдинга «Швабе». Разработана она для опреснения воды с высокими концентрациями соли (до 59 г/л) и окисляемыми примесями, например нефтепродуктами и взвесями. В ходе очистки также устраняются бактерии, вирусы, запах, привкус, мутность, минимизируется количество железа и марганца.

Так что система на основе обратного осмоса не только поможет получить питьевую воду из морской воды, но и особо чистую воду для медицины, промышленности и других нужд. Обратный осмос считается более экономически выгодной альтернативой промышленной дистилляции, однако стоимость строительства одного такого крупного водоочистительного сооружения может достигать миллионов долларов. Эти установки все еще могут быть непосильны для некоторых регионов, где присутствует дефицит питьевой воды.

В таких случаях на помощь могут прийти более компактные варианты, такие как новая система от «Швабе». К тому же она существенно дешевле существующих аналогов – если брать минимальную рыночную цену на подобное оборудование, экономия составит почти 25%. Эта техника точно будет востребована в Крыму и в других южных регионах России, которые периодически сталкиваются с проблемами обмеления водохранилищ из-за сильной засухи и, как следствие, ограничением водоснабжения.

Разработке пророчат и хороший экспортный потенциал. Функционал установки позволяет применять ее для опреснения воды практически любого моря. Потенциальными экспортными рынками сбыта могут стать Южная Африка, страны Персидского залива – там потребность в подобном оборудовании действительно высока.

По мере увеличения дефицита воды растет число опреснительных установок

После десятилетий медленного прогресса опреснение все чаще используется для обеспечения питьевой водой по всему миру. Затраты на переработку соленой воды в питьевую воду снизились, но это остается дорогостоящим вариантом, который создает экологические проблемы, которые необходимо решать.

Джим Роббинс • 11 июня 2019 г.

Примерно в 30 милях к северу от Сан-Диего, вдоль Тихоокеанского побережья, находится опреснительная установка Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде, крупнейшая попытка превратить соленую воду в пресную в Северной Америке.

Каждый день 100 миллионов галлонов морской воды проталкиваются через полупроницаемые мембраны, образуя 50 миллионов галлонов воды, которая подается муниципальным пользователям. Карловы Вары, полностью введенные в эксплуатацию в 2015 году, производят около 10 процентов пресной воды, которую используют 3,1 миллиона человек в регионе, что примерно в два раза превышает стоимость другого основного источника воды.

Дорого, да, но жизненно необходимо для того, чтобы оно было локальным и надежным. «Здесь, в Калифорнии, засуха — это постоянное явление, — сказал Джереми Кратчфилд, менеджер по водным ресурсам Управления водного хозяйства округа Сан-Диего. «Мы только что пережили пятилетнюю засуху 2017 года. Завод снизил нашу зависимость от импортных поставок, что иногда бывает непросто здесь, в Калифорнии. Так что это компонент надежности».

Второй завод, аналогичный заводу в Карловых Варах, строится в Хантингтон-Бич, Калифорния, с такой же производительностью 50 миллионов галлонов в день. В настоящее время в Калифорнии имеется 11 опреснительных установок, и планируется построить еще 10.

Стоимость опресненной воды снижается по мере развития технологий и увеличения стоимости других источников

Давно шли на опреснение, короче — обессоливание. На протяжении десятилетий нам говорили, что однажды он превратит океаны соленой воды в пресную и утолит жажду мира. Но прогресс был медленным.

Сейчас ситуация меняется, так как опреснение воды вступает в игру во многих местах по всему миру. Несколько факторов сходятся воедино, чтобы ввести в строй новые заводы. Население резко возросло во многих местах, испытывающих нехватку воды, в том числе в некоторых частях Китая, Индии, Южной Африки и Соединенных Штатов, особенно в Аризоне и Калифорнии. Кроме того, засуха — отчасти вызванная изменением климата — происходит во многих регионах, которые не так давно считали, что их запасов достаточно.

Сан-Диего — одно из таких мест. Всего в 12 дюймов осадков в год в средиземноморском климате Южной Калифорнии и отсутствии грунтовых вод регион получает половину своей воды из далекой реки Колорадо. Однако количество снега, выпадающего в Скалистых горах и поддерживающего течение этой могучей реки, значительно уменьшилось за последние два десятилетия и, по мнению некоторых исследователей, может быть частью постоянного засушливости Запада. Изменение климата — вполне реальное явление для водников на юго-западе и в других местах.

Опреснение неуклонно растет в последнее десятилетие. Джонс и др., Наука об окружающей среде в целом, 2019

Тем временем стоимость опресненной воды снижается по мере развития технологии и увеличения стоимости других источников. За последние три десятилетия стоимость опреснения воды снизилась более чем вдвое.

Бум удаления соли, однако, не означает, что везде, где есть выход к морю, появился новый источник пресной воды. Обстоятельства играют большую роль. «Поскольку население растет, а существующие запасы поверхностных вод истощаются, а подземные воды истощаются или загрязняются, проблемы становятся острыми, и необходимо сделать выбор», — сказал Майкл Кипарски из Института водных ресурсов Уилера в Университете Нью-Йорка. Калифорния, юридический факультет Беркли. «В мире есть места, где обессоливание имеет экономический смысл, где существует высокая нагрузка на водные ресурсы плюс много доступных энергетических ресурсов», например, Ближний Восток.

Сторонники обессоливания признают, что индустрия должна противостоять и решать некоторые серьезные экологические проблемы, если она хочет продолжать расти. Опреснение требует огромного количества энергии, которая в некоторых местах в настоящее время обеспечивается за счет ископаемого топлива. Кипарски предупреждает о наличии обратной связи, когда по мере нагревания планеты требуется больше удаления соли, что приводит к увеличению выбросов парниковых газов. Кроме того, есть серьезные опасения по поводу ущерба, наносимого морской флоре и фауне водозаборными системами завода и чрезмерно солеными сточными водами.

В настоящее время более 300 миллионов человек во всем мире получают воду на опреснительных установках, от юго-запада США до Китая.

Первые крупные заводы по обессолению были построены в 1960-х годах, и в настоящее время во всем мире насчитывается около 20 000 объектов, которые превращают морскую воду в пресную. Королевство Саудовская Аравия с очень небольшим количеством пресной воды и дешевыми энергозатратами на ископаемое топливо, которое оно использует на своих опреснительных установках, производит больше пресной воды, чем любая другая страна, пятую часть всего мира.

Австралия и Израиль также являются крупными игроками. Когда засуха тысячелетия охватила юго-восток Австралии с конца 1990-х до 2009 года, водные системы в регионе упали до незначительной доли своей емкости. Столкнувшись с кризисом, Перт, Мельбурн и другие города приступили к масштабному строительству опреснительных установок. Строительство завода в Мельбурне, который дал первую воду в 2017 году, обошлось в 3,5 миллиарда долларов, и он обеспечивает треть городского водоснабжения. Это очень важно, потому что в регионе 18 из последних 20 лет количество осадков было ниже среднего.

Израиль тоже делает ставку на опреснение. У него пять крупных заводов в эксплуатации, и в планах еще пять. Хронические нехватки воды здесь остались в прошлом, так как более половины бытовых нужд страны удовлетворяется за счет воды из Средиземного моря.

По данным Международной ассоциации опреснения воды, в настоящее время более 300 миллионов человек во всем мире получают воду на опреснительных установках.

Рабочий на открытии опреснительной установки в Дейр-эль-Балахе в центральной части Газы в 2017 году. САИД ХАТИБ/АФП/Getty Images)

Но, несмотря на необходимость, заводы по обессолению не будут строиться на каждой береговой линии. Основными барьерами являются стоимость строительства завода и стоимость обработки воды. Управление водоснабжения округа Сан-Диего платит около 1200 долларов за акр-фут воды, полученной из реки Колорадо и дельты реки Сан-Хоакин в Сакраменто и перекачиваемой на сотни миль в Южную Калифорнию. Столько же с завода в Карловых Варах — достаточно, чтобы прокормить семью из пяти человек в течение года — стоит около 2200 долларов. Поскольку озеро Мид — водохранилище воды реки Колорадо на границе Невады и Аризоны, которое снабжает Сан-Диего, — резко падает, оно может когда-нибудь, возможно, в ближайшие несколько лет, больше не в состоянии снабжать Сан-Диего. Уверенность имеет первостепенное значение.

Удаление соли, однако, связано с рядом серьезных экологических проблем. Существует два типа опреснения – термическое, при котором вода нагревается, а затем улавливается конденсат, и обратное осмос, при котором морская вода проталкивается через поры мембраны, во много раз меньшие диаметра человеческого волоса. Это улавливает молекулы соли, но позволяет более мелким молекулам воды проходить. И то, и другое требует большого количества энергии, а выбросы парниковых газов, создаваемые необходимой энергией, особенно на Ближнем Востоке, где ископаемое топливо вырабатывает электроэнергию, вносят значительный вклад в глобальное потепление.

Есть и экологические последствия. Чтобы сделать галлон пресной воды, требуется два галлона морской воды, а это означает, что оставшийся галлон будет соленым. Его утилизируют, возвращая в океан, и, если не сделать это должным образом, распространив его на большие площади, он может истощить кислород в океане и оказать негативное влияние на морскую жизнь.

Недавнее исследование показало, что проблема отходов рассола в процессе опреснения недооценивается на 50 процентов.

Исследование, проведенное Институтом водных ресурсов, окружающей среды и здоровья ООН, опубликованное ранее в этом году, утверждает, что проблема отходов рассола недооценивается на 50 процентов и что при смешивании с химическими веществами, предназначенными для предотвращения загрязнения систем, рассол становится токсичным и вызывает серьезное загрязнение.

Другая проблема связана с забором морской воды для обработки. Когда рыба или другой крупный организм застревает на приемном экране, он погибает или травмируется; кроме того, личинки рыб, икра и планктон засасываются в систему и погибают.

«При приеме мы [всасываем] крошечные маленькие организмы, которые составляют около полутора фунтов взрослой рыбы в день», — сказала Джессика Джонс, представитель компании Poseidon Water, которой принадлежит завод в Карлсбаде. «Чтобы смягчить это, мы восстанавливаем 66 акров водно-болотных угодий в заливе Сан-Диего. И мы только что получили разрешение на новый прием, который уменьшит последствия».

Опреснительный завод Tuas в Сингапуре, открытый в 2018 году, может производить 30 миллионов галлонов пресной воды в день. Ассошиэйтед Пресс

По словам Хизер Кули, директора по исследованиям Тихоокеанского института, «в отношении воздействия на морскую жизнь много неизвестного. Мониторинга на объектах не проводилось». Стратегия, которая все чаще используется для устранения или уменьшения этой проблемы, заключается в том, чтобы закопать водозаборники морской воды под морское дно и использовать песчаное дно океана в качестве естественного фильтра.

В 2016 году Калифорния приняла Поправку об опреснении воды, которая ужесточила правила приема и удаления рассола. Сторонники опреснения утверждают, что изменения были обременительными и замедляют движение к будущему опреснения.

Из-за высокой стоимости обработки морской воды и воздействия на океан большая часть недавнего роста опреснения связана с использованием солоноватой воды. Твердые вещества в солоноватой воде составляют одну десятую от количества в океанской воде, и это делает процесс намного дешевле.

Большая часть недавнего роста опреснения связана с использованием солоноватой воды, переработка которой дешевле, чем морская вода.

Аризона, постоянно испытывающая нехватку воды и столкнувшаяся с нехваткой воды в реке Колорадо, присматривается как к заводу по обессоливанию морской воды в партнерстве с Мексикой, которая имеет доступ к океану, которого не хватает штату, так и к заводам, которые могут обрабатывать 600 миллионов акров. футов запасов солоноватой воды, по оценкам штата.

Тем временем в Техасе в настоящее время имеется 49 муниципальных опреснительных установок, перерабатывающих солоноватую воду, как поверхностную, так и подземную. В настоящее время в Сан-Антонио строится крупнейший в стране завод по опреснению солоноватой воды. На первом этапе он производит 12 миллионов галлонов в день, что достаточно для 40 000 семей, но к 2026 году завод, известный как h3Oaks, будет производить 30 миллионов галлонов в день. Обессоление солоноватой воды стоит от 1000 до 2000 долларов за акр-фут.

Кули из Тихоокеанского института утверждает, что, прежде чем строить заводы по обессоливанию, муниципалитеты должны полностью реализовать программы сохранения, поощрять повторное использование для питья — повторное использование сточных вод, также известное как переработка воды из туалета в кран — или очищать ливневые стоки. . «Имеет смысл сначала сделать более дешевые варианты, а более дорогие варианты оставить на потом, чтобы они были разработаны, когда они вам понадобятся», — сказала она.

Исправление от 8 июля 2019 г.: В более ранней версии этой статьи неверно указывалось, что в Хантингтоне, штат Калифорния, строится опреснительная установка. Он строится в Хантингтон-Бич, штат Калифорния.

Карлсбадский опреснительный завод — Дом

ПАР: Делаем океанскую воду пригодной для питья
16.03.2022 | CBS Los Angeles
Познакомьтесь с Мишель Питерс, менеджером по техническим вопросам и соблюдению требований компании Poseidon Water, которая работает над тем, чтобы сделать океанскую воду пригодной для питья.

Карловарский опреснительный завод сокращает производство для экономии электроэнергии в условиях сильной жары
 19.08.20 | Times of San Diego
​КАРЛСБАД. Управление водного хозяйства округа Сан-Диего сообщило, что во вторник производство на опреснительной установке Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде было сокращено для экономии электроэнергии и предотвращения веерных отключений электроэнергии во время жары по всему штату.

Новые насосы для забора морской воды сохраняют морскую среду, улучшают водоснабжение, устойчивое к изменению климата
Карловарская опреснительная установка повышает устойчивость
22.07.20 –  Недавно на Карловарском опреснительном заводе были введены в эксплуатацию новые безвредные для рыбы водозаборные насосы, которые являются одними из самых передовых в мире водозаборных насосов.

Вторая бригада приступает к работе на Карловарском опреснительном заводе в условиях пандемии COVID-19 
13.04.20 | The Coast News

Опреснительная установка в Карлсбаде заблокирована из-за пандемии коронавируса
21. 03.20 | Los Angeles Times

Рабочие завода по опреснению в Карлсбаде начинают укрываться на месте, чтобы вода оставалась включенной
20.03.20 | San Diego Union Tribune 

Персонал опреснительной установки в Карловых Варах предпринял экстраординарный шаг, чтобы обеспечить укрытие на месте для обеспечения бесперебойной работы критического объекта
19.03.20 | PR Newswire

Чтобы решить глобальную проблему нехватки воды, нам нужно более серьезно отнестись к опреснению воды
30.12.19 | Popular Science Magazine

Положительные операционные показатели повышают рейтинг облигаций завода по обессоливания; Передача права собственности на объект одобрена Советом водного хозяйства; Poseidon продолжит управление заводом
24 октября 2019 г. — Облигации Карловарского опреснительного завода и трубопровода были повышены до BBB и получили стабильный прогноз в новом отчете Fitch Ratings, подтверждающем разумное управление проектом и его способность обеспечивать стабильный и надежный источник питьевой воды. в район Сан-Диего. Стабильность опреснительной установки Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде, самой крупной, технологически продвинутой и энергоэффективной в своем роде в стране, является результатом эффективного сотрудничества между Poseidon Water и Управлением водоснабжения округа Сан-Диего.
Это партнерство продолжится в соответствии с передачей права собственности от Orion Water Partners компании Aberdeen Standard Investments, утвержденной в четверг Советом директоров Управления водного хозяйства. Передача, обнародованная в июне, не изменит повседневную работу предприятия в Карловых Варах и не окажет финансового воздействия на Управление водного хозяйства. Читать далее.

Гейдж: Устанавливаем рекорд по опреснению морской воды. Опреснительная установка, которая является важным источником питьевой воды для округа Сан-Диего и снижает зависимость нашего региона от дельты залива Сакраменто-Сан-Хоакин. Читать далее.

Кредитный анализ подтверждает финансовую устойчивость опреснительной установки в Карловых Варах
Инновационное государственно-частное партнерство обеспечивает надежное водоснабжение региона поддерживает рейтинг инвестиционного уровня в последнем отчете Fitch Ratings, подтверждая надежное финансовое управление завода и его способность обеспечивать стабильный и надежный источник питьевой воды в регионе Сан-Диего. Будучи крупнейшим, наиболее технологически продвинутым и энергоэффективным опреснительным заводом в стране, Карлсбадский опреснительный завод обеспечивает стабильность доходов благодаря эффективному сотрудничеству между Poseidon Water и Управлением водоснабжения округа Сан-Диего. 8 октября 2019 г.- Op-Ed Voice of Orange County. Недавний выпуск новостей, размещенный на веб-сайте Voice of OC, был омрачен неверными описаниями опреснительной установки Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде, которая является важным источником питьевой воды для округа Сан-Диего и сокращает наши зависимость региона от дельты залива Сакраменто-Сан-Хоакин. Читать далее.

Компания Poseidon Water поздравляет команду Национального альянса водных инноваций (NAWI) с созданием узла опреснения воды Министерства энергетики США стоимостью 100 млн долл. США
27 сентября 2019 г. — CARLSBAD – Poseidon Water гордится тем, что является частью команды Национального альянса водных инноваций (NAWI), которая была выбрана для получения финансирования в размере 100 миллионов долларов от Министерства энергетики США (DOE) для создания новой энергетической компании. -Узел опреснения воды. Цель Хаба — продвигать передовые технологии и исследования в области опреснения воды. Подробнее.

Калифорнийская прибрежная комиссия дает зеленый свет восстановлению водно-болотных угодий Южного залива Сан-Диего  
Разрешение на развитие прибрежной зоны выдано для совместных усилий Poseidon Water и Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США по восстановлению 125 акров в устье реки Отай Карлсбадский опреснительный завод в партнерстве со Службой охраны рыбных ресурсов и дикой природы США (USFWS) на прошлой неделе получил единогласное одобрение Калифорнийской прибрежной комиссии на разрешение на развитие прибрежной зоны для восстановления устья реки Отай в Южном заливе Сан-Диего. Читать далее.

Оператор опреснительной установки берет на себя техническое обслуживание Карлсбадской лагуны
Poseidon Water берет на себя дноуглубительные работы, планирует новые водозаборы и насосную станцию На этой неделе завод по опреснению морской воды взял на себя управление лагуной Агуа-Хедионда, единственной лагуной округа Сан-Диего, в которой разрешены моторные лодки, каяки, байдарки и другие развлекательные и коммерческие виды деятельности. Компания Poseidon Water будет нести ответственность за дноуглубительные работы в лагуне Агуа-Хедионда, чтобы она оставалась открытой и глубокой. достаточно для общественного и частного использования, включая аквапарк YMCA, рыбоводный завод Hubbs-SeaWorld, рыбоводный завод Carlsbad Aquafarm и природный центр фонда лагуны. Читать далее.

Обновленное разрешение на опреснительную установку в Карлсбаде одобрено Управлением по водным ресурсам Сан-Диего
Государственный стандарт обеспечивает дополнительную защиту рыб и морских обитателей Опреснительная установка Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде в Тихий океан, которая включает структурные и эксплуатационные изменения для обеспечения большей защиты морской жизни и качества воды. Читать далее.

Новое разрешение способствует устойчивому производству воды на опреснительной установке в Карловых Варах новых, технологически продвинутых и экологически безопасных сооружений для забора и сброса морской воды на опреснительной установке Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде. Завод — и новое разрешение — поддерживают губернатора Гэвина Ньюсома 29 апреля.Исполнительный указ для Калифорнии «думать по-другому и действовать смело, разрабатывая комплексную стратегию по созданию устойчивой к изменению климата водной системы». Читать далее.

Poseidon Water берет на себя управление лагуной Агуа-Хедионда проектов, использующих подход государственно-частного партнерства, укрепила свою приверженность защите и сохранению прибрежной среды Сан-Диего, взяв на себя управление лагуной Агуа-Хедионда в Карлсбаде. Читать далее.

Опреснительная установка Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде обеспечивает округ Сан-Диего контролируемой на местном уровне засухоустойчивой подачей высококачественной воды, которая соответствует или превосходит все государственные и федеральные стандарты питьевой воды.

Радость для защитников окружающей среды: Калифорния блокирует заявку на строительство опреснительной установки стоимостью 1,4 млрд долларов | California

Прибрежная комиссия Калифорнии в четверг отклонила давнее предложение построить завод по опреснению морской воды стоимостью 1,4 миллиарда долларов, чтобы превратить воду Тихого океана в питьевую воду, поскольку штат борется с постоянной засухой, которая, как ожидается, ухудшится в ближайшие годы из-за изменения климата.

Прибрежная комиссия штата единогласно проголосовала за отказ компании Poseidon Water в разрешении на строительство завода по производству 50 млн галлонов воды в день в Хантингтон-Бич, к юго-востоку от Лос-Анджелеса.

Посейдон заявил, что разочарован этим решением.

«Калифорния продолжает сталкиваться с жестокой засухой, и конца ей не видно», — говорится в заявлении компании. «Каждый день мы слышим новые призывы к сохранению, поскольку уровень водохранилища падает до опасного минимума. Мы твердо верим, что этот проект опреснения создал бы устойчивый, засухоустойчивый источник воды».

Голосование состоялось после жаркого митинга перед комиссией, на котором присутствовали десятки сторонников и критиков плана. Это считалось решающим решением о будущем завода после многих лет других слушаний и проволочек.

Давнее предложение «Посейдона» было поддержано губернатором Гэвином Ньюсомом, но столкнулось с ярым сопротивлением со стороны защитников окружающей среды, которые заявили, что забор большого количества океанской воды и сброс соленых стоков обратно в океан убьет миллиарды крошечных морских организмов, составляющих основу пищевая цепь вдоль большой полосы побережья.

«Океан уже находится под угрозой» из-за изменения климата, заявила комиссар Дайна Бочко. «Я не могу с чистой совестью сказать, что такая сумма ущерба в порядке».

Другие критики сказали, что вода будет слишком дорогой и не будет острой необходимости в районе, где он будет построен, который меньше зависит от воды штата и федерального уровня из-за обширного водоносного горизонта и программы рециркуляции воды.

Члены комиссии сослались на эти проблемы, следуя рекомендации персонала и отклонив предложение. Они также сослались на затраты энергии на эксплуатацию завода и тот факт, что он будет находиться в зоне разлома при землетрясении.

Перед голосованием комиссия из 12 человек часами слушала комментарии от множества людей, собравшихся в конференц-зале отеля в городе округа Ориндж в Коста-Месе, в дополнение к тем, кто настраивался в режиме онлайн.

На митинге сторонники были одеты в оранжево-желтые строительные жилеты и несли таблички с надписью «Поддержите опреснение!»

Противники несли таблички с надписями «Нет Посейдону» и «Не грабить наше побережье». Одна женщина в костюме планктона держала табличку с надписью «Я планктон — пожалуйста, не убивайте меня!»

Калифорния провела большую часть последних 15 лет в условиях засухи. Обычный сезон дождей, который длится с поздней осени до конца зимы, в этом году был особенно засушливым, и в результате 95% штата классифицируется как страна с сильной засухой.

Прошлым летом Ньюсом призвал жителей сократить потребление на 15%, но с тех пор потребление воды сократилось лишь примерно на 3%. В некоторых районах начали вводить в целом мягкие ограничения, например ограничение количества дней, в течение которых можно поливать газоны. Более строгие ограничения, вероятно, вступят в силу позже в этом году.

Большая часть воды в Калифорнии поступает из-за таяния снега, и из-за того, что снежный покров намного ниже нормы, официальные лица штата сообщили агентствам водоснабжения, что они получат только 5% того, что они запросили, из системы водоснабжения штата, сверх того, что необходимо для критически важных действий, таких как питье и купание.

Опреснение удаляет соль и другие элементы из морской воды, чтобы сделать ее пригодной для питья. Эти элементы сбрасываются обратно в море, а вода может быть направлена ​​непосредственно потребителям или использована для пополнения бассейна подземных вод. Крупнейший в стране завод по опреснению морской воды уже работает в соседнем округе Сан-Диего, а прибрежные заводы есть во Флориде.

Идея опреснения воды обсуждалась на протяжении десятилетий в Хантингтон-Бич, прибрежном поселке к юго-востоку от Лос-Анджелеса, известном как «Город серфинга в США», который использует свои пески и волны для туризма. В последнее время обсуждение проекта было сосредоточено на влиянии изменения климата на региональное водоснабжение и на повышение уровня моря в низменной прибрежной зоне, где будет построен завод.

Более двух десятков лет назад компания Poseidon предложила построить две опреснительные установки — в округе Сан-Диего и в Хантингтон-Бич. Завод округа Сан-Диего был одобрен и построен, и опресненная вода теперь составляет 10% водоснабжения округа Сан-Диего.

Но проект Хантингтон-Бич столкнулся с многочисленными задержками. В 2013 году Береговая комиссия выразила обеспокоенность тем, что предлагаемое использование водозаборных сооружений для быстрого забора больших объемов воды из океана нанесет ущерб морской жизни. Компания Poseidon, принадлежащая Brookfield Infrastructure Partners, провела дополнительные исследования и повторно представила план с предложением уменьшить ущерб морской среде за счет восстановления близлежащих водно-болотных угодий.

История была исправлена ​​13 мая. Заседание Калифорнийской прибрежной комиссии состоялось в четверг, а не в среду.

Опреснительные установки: Десять крупнейших в мире

Проект по опреснению Rabigh 3, недавно переданный компании ACWA Power в Королевстве Саудовская Аравия, был признан одним из крупнейших в мире опреснительных установок.

Для сравнения, при производительности 600 000 м3/день это 600 миллионов литров воды, которые в конечном итоге будут производиться в день.

Нет никаких сомнений в том, что саудовский мегапроект станет одним из крупнейших и вторым по величине заводом по опреснению воды, получившим награды.

Тем не менее, большинство специалистов по опреснению воды знают, что не является крупнейшим из , и это поднимает вопрос: ну, учитывая, что по всему миру законтрактовано более 20 000 опреснительных установок, какие из них являются самыми большими?

Рас Аль Хайр, Саудовская Аравия: 1 036 000 м3/сутки

Огромный Рас-Аль-Хайр, который обычно считается мировым лидером по опреснению воды, представляет собой гибридный проект, в котором используются как технологии термического многоступенчатого мгновенного испарения (MSF), так и технологии обратного осмоса (RO).

Расположенный в 75 км к северо-западу от Джубайля и обслуживающий Эр-Рияд, объект также имеет значительный компонент производства электроэнергии мощностью 2400 МВт.

Основным подрядчиком строительства завода были Doosan и ее партнер по консорциуму Saudi Archirodon, а Poyry выступал в качестве консультанта по проекту.

Рас-Аль-Хайр начал свою деятельность в 2014 году, но в 2017 году был выставлен на продажу Корпорацией по конверсии соленой воды (SWCC) для запуска планов приватизации и продажи своих активов.

Тавила, ОАЭ – 909 200 м3/сутки

Несмотря на то, что проект находится в зачаточном состоянии, после его завершения Тавила выведет ОАЭ в первую тройку списка.

На сегодняшний день семь консорциумов участвуют в торгах по мегапроекту, в том числе: ACWA Power; Филиал Suez International Power SA в Дубае (Engie) с Marubeni Corp; Sumitomo Corp с Veolia Middle East; Валориза Агуа с Utico FZC и IDB Infrastructure Fund II; Cobra Instalaciones y Servicios с Orascom Construction; Acciona Agua с Pal Group; и Suez International совместно с Sojitz Corporation и NV Besix SA.

ACWA Power с консорциумом EPC, включающим Sepco3 и Abengoa, до сих пор подали самую низкую ставку, используя более высокий тариф на электроэнергию в размере 8,26 дирхамов (2,25 доллара США) по цене 0,49 доллара США за кубический метр.

Сообщалось, что более 40 компаний изначально проявили интерес к тендеру Taweelah.

Ожидается, что после завершения работ по строительству и водоснабжению Taweela доля опресненной подтоварной воды в эмирате повысится с 13 процентов в настоящее время до 30 процентов к 2022 году9.0003

Шуайба 3, Саудовская Аравия – 880 000 м3/сутки

Второй в списке Саудовской Аравии проект Shuaiba 3 расположен в 90 км к югу от исторического города Джидда.

Компания ACWA Power выбрала консорциум с участием Siemens из Германии для электростанции и Doosan для термической опреснительной установки для обеспечения проектирования, закупок и строительства электростанции.

По данным ACWA Power, одно расширение завода завершено, а одно расширение находится на завершающей стадии строительства с дополнительными дополнительными 400 000 м3/день мощностей обратного осмоса.

После завершения в первой половине 2019 года Шуайба в конечном итоге превзойдет Рас-Аль-Хайр в качестве крупнейшей действующей опреснительной установки с общей производительностью 1 282 000 м3/день.

Разработка является частью более широких планов компании Water and Electricity Company (WEC) по значительному увеличению мощностей по опреснению воды в стране.

Jubail Water and Power Company (JWAP), Саудовская Аравия — 800 000 м3/день

Один из самых известных в мире интегрированных объектов водоснабжения и электроэнергетики (IWPP), электростанция в Джубайле является совместным предприятием Marafiq, Saudi Electricity Company (SEC), Water and Electricity Holding Company и консорциума SGA Marafiq, в который входят ENGIE, Gulf Investment Corporation и ACWA Power Projects.

Промышленная эксплуатация началась в конце 2010 года с предполагаемым сроком эксплуатации 20 лет. Объект двойного назначения JWAP включает в себя производство электроэнергии на основе комбинированного цикла и многоступенчатую дистилляцию (MED).

Завод разделен на четыре операционных блока. Три из четырех блоков являются энергетическими и опреснительными, каждый из которых состоит из трех газовых турбин, работающих в комбинированном цикле с одной паровой турбиной противодавления, питающей каждую девять опреснительных установок МЭД. Четвертый блок является «только энергетическим» блоком с тремя газовыми турбинами и одной конденсационной паровой турбиной с промежуточным перегревом.

Станция принадлежит Jubail Water and Power Company (JWAP). Покупателем является Marafiq Water and Supply Company (Tawreed), дочерняя компания Marafiq, которая покупает всю продукцию завода в рамках 20-летнего соглашения о покупке электроэнергии и воды (PWPA) с JWAP.

Умм Аль Кувейн (UAQ), ОАЭ – 682 900 м3/сутки
_{Изображение предоставлено Sidem Veolia}

Основанный в эмирате Умм-аль-Кувейн и на границе с эмиратом Рас-эль-Хайма, независимый водный проект (IWP) является одним из крупнейших чистых заводов обратного осмоса в списке. .

Ожидается, что коммерческая эксплуатация UAQ начнется в третьем квартале 2022 года. Поставка осуществляется по схеме «строительство, владение, эксплуатация и передача» (BOOT) с 35-летним соглашением о покупке воды (WPA) с Федеральным управлением по электроэнергетике и водным ресурсам ( FEWA) в качестве покупателя.

Проект стоимостью 797 миллионов долларов США строится китайским партнером, компанией Gezhouba Group International Engineering, при этом компания SIDEM-Veolia предоставляет контракт на проектирование и закупки стоимостью 255 миллионов долларов США. ACWA Power будет иметь 40-процентную долю, а Techton Engineering and Construction — 35 процентов.

Станция DEWA M, Дубай — 636 000 м3/день

Проект M-Station Управления электроэнергетики и водоснабжения Дубая (DEWA) является одной из крупнейших электростанций и опреснительных установок в ОАЭ, производящих 636 600 м3/сутки питьевой воды и общей мощностью 2 885 МВт.

Проект реализуется поэтапно с середины 2010 года. Опреснительная установка, построенная в 2012 году, состоит из восьми блоков итальянской компании Fisia Italimpianti. Используется технология многоступенчатой ​​мгновенной перегонки (MSF), производительность каждой из которых составляет 80 000 м3/сутки.

Совокупная общая стоимость строительства и расширения M-Station, оснащенной новейшими интеллектуальными устройствами и сложными высокопроизводительными технологическими системами, составляет 11,5 млрд дирхамов ОАЭ (3,1 млрд долларов США).

Кроме того, два двухтопливных вспомогательных котла производительностью 390 тонн в час и 16 резервуаров для хранения мазута, каждый вместимостью 20 000 кубометров, с общим объемом хранения мазута 320 000 кубометров.

Сорек, Израиль – 624 000 м3/день

Если Ras Al Khair считается тяжеловесным гибридом в мире, то Sorek следует считать самым тяжеловесным мембранным заводом в мире с колоссальной производительностью 624 000 м3/день.

Расположенный в 15 км к югу от Тель-Авива в Израиле и разработанный IDE Technologies, проект был и остается уникальным в использовании 16-дюймовых мембран обратного осмоса из морской воды, но в вертикальной формации.

После этого было объявлено о дальнейшем развитии – Сорек 2 с производительностью 548 000 м3/сутки. Всего семь местных и международных компаний недавно вошли в шорт-лист для разработки проекта.

После завершения строительства Сорек-2 станет шестой опреснительной установкой, которая будет работать в Израиле, наряду с Хадерой, Ашкелоном, первым Сореком, Пальмахимом и Ашдодом.

Jubail 3A IWP, Саудовская Аравия — 600 000 м3/сутки

При инвестиционной стоимости в 650 миллионов долларов США Независимая станция водоснабжения (IWP) Jubail 3A будет производить 600 000 м3/день питьевой воды.

Новый проект по опреснению морской воды обратным осмосом будет запущен в коммерческую эксплуатацию в четвертом квартале 2022 года.

Соглашение о покупке воды сроком на 25 лет было подписано с Саудовской компанией по водному партнерству (SWPC) консорциумом во главе с ACWA Power 40,2%, включая Gulf Investment Corporation (GIC) и Al Bawani Water & Power Company (AWP).

В соответствии с условиями партнерства консорциум под руководством ACWA Power будет проектировать, строить, вводить в эксплуатацию, эксплуатировать и обслуживать опреснительную установку, а также связанные с ней хранилища питьевой воды и электрические специальные сооружения.

Контракт на инженерные закупки и строительство был заключен с консорциумом, состоящим из Power China, SEPCO-III и Abengoa.

Сорек 2, Израиль – 570 000 м3/сутки

В мае 2020 года IDE Technologies и Банк Леуми были выбраны победителями 25-летнего тендера в рамках государственно-частного партнерства (ГЧП) на строительство второй, новой опреснительной установки в Сореке.

Предложение

IDE было по «беспрецедентно низкой цене» около 1,45 шекеля за м3 (~ 0,41 доллара США за м3). Ожидается, что это снижение цены сэкономит водному хозяйству около 3,3 миллиарда шекелей (1,02 миллиарда долларов США) за период эксплуатации объекта.

Аналогично Сореку 1, второй завод также будет использовать мембраны обратного осмоса для производства 580 000 м3/день.

Проект будет финансироваться консорциумом организаций, включая банк Leumi и немецкий банк KFW, а также Европейский инвестиционный банк (ЕИБ), который выделит для проекта кредит в размере 150 млн евро.

IDE принадлежит Alpha Water Partners, контролируемой Авшаломом Фелбером и Амиром Лангом вместе с Clal Insurance, Ayalon Insurance, Meitav Dash и другими институциональными инвесторами.

Фуджейра 2, Объединенные Арабские Эмираты – 591 000 м3/сутки

Второй гибрид, присоединившийся к списку, но на этот раз в ОАЭ, Fujairah 2 имеет производительность 591 000 м3/день. Он включает в себя несколько компонентов: тепловую установку мощностью 450 000 м3/сутки, установку обратного осмоса производительностью 136 500 м3/сутки и электростанцию ​​мощностью 2000 МВт.

Контракт был присужден консорциуму, состоящему из Alstom (энергия) и Sidem (Veolia) (вода) под названием «Независимое производство воды и энергии Fujairah II». Компания Abu Dhabi Water & Electricity (ADWEA) является покупателем.

Sidem заявляет, что гибридное решение MED-RO помогает удовлетворить сезонные потребности в воде и электроэнергии. Кроме того, для защиты растения от цветения водорослей, которое может быть проблематичным в этом районе, в качестве предварительной обработки используется система флотации растворенным воздухом (DAF).

Более подробную информацию о проекте Fujairah 2 можно найти в видео ниже:

 

Отвечая на вопрос о том, будут ли по-прежнему наращиваться мощности по опреснению воды на крупнейших в мире заводах, Леон Авербух, бывший президент Международной ассоциации опреснения (IDA), сказал: «Я считаю, что мегамасштабные опреснительные заводы в будущем станут больше, чем Рас Аль Хайр. Японские проекты Mega-Ton уже находятся на рассмотрении, а проект мощностью 1 500 000 м3/день в Саудовской Аравии уже находится на стадии планирования».

Он добавил: «В будущем будут проекты такого масштаба в Саудовской Аравии, Китае, Индии и даже в Абу-Даби есть конкурентоспособные по масштабу 600 000 м3/день. Все эти разработки будут осуществляться на основе Независимого водного проекта (НВП) или Независимого водного и энергетического проекта (НВЭП), но будут требоваться и гарантироваться правительствами.

Опреснение: процесс превращения морской воды в питьевую

Опреснение: процесс превращения морской воды в питьевую

Опреснение морской воды: способ борьбы с дефицитом?

Вода — один из самых ценных ресурсов на планете. По данным ООН, его нехватка уже затрагивает более 40 % населения мира. Статистика, которая вызывает тревогу и побуждает к поиску решений. Одним из них, и не совсем новым, является опреснение, которое заключается в удалении минералов (в основном соли) из морской воды с помощью физических и химических процессов. Ключевыми задачами на ближайшие годы являются увеличение мощности опреснительных установок при одновременном снижении их воздействия на окружающую среду.

Опреснение морской воды станет ключевым процессом в странах с более высоким дефицитом воды.

Опреснительная установка в Дубае.

Опреснительный бассейн в соляных ваннах в Испании.

Опреснительная установка обратного осмоса в Израиле.

Вода покрывает 70 % нашей планеты, и легко подумать, что ее более чем достаточно. Однако пресной воды в мире мало — она составляет всего 3 % — и две трети из них недоступны, так как находятся в виде льда или недоступны. Около 1,1 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к пресной воде, а около 2,7 миллиарда человек страдают от нехватки пресной воды как минимум один месяц в году. Как это ни парадоксально, многие районы, страдающие от нехватки пресной воды, находятся очень близко к морю, и здесь может помочь опреснение.

ЧТО ТАКОЕ ОПЕССНЕНИЕ

Опреснение – это процесс удаления из воды растворенных минеральных солей. В настоящее время этот процесс, применяемый к морской воде, является одним из наиболее часто используемых для получения пресной воды для потребления человеком или в сельскохозяйственных целях.

Опреснение происходит естественным образом во время круговорота воды: Испарение морской воды оставляет после себя соль и образует облака, которые вызывают дождь. Аристотель заметил, что испарившаяся и сконденсировавшаяся морская вода превращается в пресную, а да Винчи понял, что ее легко получить с помощью дистиллятора.

В последующие века опреснение морской воды использовалось, в частности, на лодках и подводных лодках для обеспечения экипажа пресной водой во время длительных переходов. Однако этот процесс не был доступен в больших масштабах до промышленной революции и, особенно, до разработки опреснительных установок.

ОПРЕСНИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Согласно исследованию, проведенному исследователями из Института водных ресурсов, окружающей среды и здоровья Университета Организации Объединенных Наций (UNU-INWE) в 2019 году, в мире насчитывается около 16 000 действующих опреснительных установок, расположенных в 177 странах. странах — и в целом они производят около 95 миллионов м ³ пресной воды в сутки. Первой страной, принявшей этот процесс в массовом порядке, была Австралия, очень засушливая страна, где между 1997 и 2009, сеяли хаос. У него есть заводы в крупных городах, которые работают на обратном осмосе.

Саудовская Аравия является ведущей страной по опреснению воды по объему, за ней следуют Объединенные Арабские Эмираты, обе из которых являются пустынными странами и сильно зависят от этого процесса. Другие страны Ближнего Востока, такие как Кувейт и Катар, также выбрали этот метод. В Соединенных Штатах, занимающих третье место в этом конкретном рейтинге, есть микроустановки для опреснения воды, расположенные рядом почти со всеми объектами природного газа, для использования остаточного тепла. Испания занимает четвертое место благодаря вкладу Канарских островов и побережья Аликанте и Мурсии, где старые тепловые электростанции заменяются опреснительными установками.

Страны, которые, скорее всего, столкнутся с нехваткой воды в 2040 году.

 СМОТРИТЕ ИНФОГРАФИКУ: Страны, которые с наибольшей вероятностью столкнутся с нехваткой воды в 2040 году [PDF] Внешняя ссылка, открывается в новом окне.

ПРОЦЕССЫ ОПЕСИНЕНИЯ

Перегонка, состоящая в кипячении морской воды в дистилляционном аппарате, сборе пара и его конденсации для получения пресной воды, является наиболее очевидным методом удаления солей, но не самым эффективным методом , поскольку требует больших затрат энергии . Ниже приводится краткая информация об основных процессах опреснения, используемых в настоящее время:

 Обратный осмос

Это наиболее используемый процесс, который потребляет меньше энергии, чем остальные, так как основан на использовании полупроницаемых мембран , которые пропускают воду, но не соль. Эти мембраны изготовлены из ультратонкого полиамида, который может загрязняться бактериями, поэтому воду необходимо обрабатывать.

 Солнечная дистилляция

Имитация круговорота воды, заключается в испарении морской воды в больших сооружениях с крышами , где она конденсируется и собирается в виде пресной воды. Хотя используемой энергией является солнечное тепло, для этого требуются большие площади земли.

Электродиализ

Он заключается в перемещении соленой воды через электрически заряженные мембраны, которые улавливают ионы соли, растворенные в воде, позволяя извлекать пресную воду. Существуют разнообразные варианты электродиализа, такие как обычный и обратный.

 Нанофильтрация

В этом процессе используются мембраны из нанотрубок с более высокой проницаемостью, чем мембраны обратного осмоса, что позволяет обрабатывать больше воды на меньшем пространстве использует меньше энергии. Эти мембраны изготовлены из сульфированных соединений, которые, помимо соли, удаляют следы загрязняющих веществ.

 Газовые гидраты

Газовые гидраты представляют собой твердые кристаллы, которые образуются при объединении воды с газом, таким как пропан, при высоком давлении и низкой температуре. Во время процесса все соли и примеси, присутствующие в воде, исчезают, а по мере повышения температуры газ может быть извлечен из пресной воды.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОПАСНЕНИЯ

Опреснение является растущей потребностью по мере сокращения мировых запасов пресной воды. Согласно вышеупомянутому исследованию ООН, опубликованному в журнале Science of the Total Environment, в сочетании с ответственным использованием водных ресурсов это может стать ключом к решению проблемы нехватки воды в будущем , несмотря на определенные недостатки, которые не следует упускать из виду.

Процесс опреснения воды не является безударным с остаток, образующийся в результате процесса, представляет собой рассол, сточные воды с высокой концентрацией солей и загрязняющих веществ, которые во многих случаях сбрасываются в море и влияют на экосистемы. В частности, в ходе исследования был проведен количественный анализ расхода рассола на высоте 142 м ³ в день. Существует также риск просачивания, которое может загрязнить прибрежные водоносные горизонты.

Владимир Смахтин, директор UNU-INWEH

Технологии опреснения воды должны быть доступными, чтобы их можно было использовать в странах со средним и низким уровнем доходов, одновременно устраняя их неблагоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье человека

Манзур Кадир, соавтор работы, предлагает «превратить экологическую проблему в экономическую возможность». В исследовании упоминается несколько возможностей: использовать рассол для аквакультуры, для выработки электроэнергии или для восстановления содержащихся в нем металлов, таких как магний, гипс, кальций, калий, хлор или литий.

Кроме того, многие процессы опреснения требуют нагрева воды, повышения ее давления или того и другого, что влечет за собой высокие затраты энергии. Решением в каждом случае является использование возобновляемых источников энергии, таких как солнечная, для снижения потребления опреснительных установок. Еще один возможный устойчивый вариант опреснения — использование биотехнологии, например, путем культивирования цианобактерий, способных перерабатывать морскую воду, формируя вокруг нее слабоминерализованные отложения.

Профиль завода: Опреснительная установка морской воды в Тампа-Бей

Об авторе:

Кэрол Бжозовски — независимый автор WWD. С Бжозовски можно связаться по адресу brzozowski. [email protected].

Местонахождение: Тампа-Бэй, Флорида Размер: 25 мг Оборудование: Обратный осмос, коагуляция, флокуляция, песочные фильтры, диатомитовые фильтры, питательные насосы, патронные фильтры, насосы высокого давления, 48-дюймовый трубопровод слива концентрата

 

Нельзя недооценивать важность опреснительных установок в таких местах, как полуостров Флорида. Установка по опреснению морской воды в Тампа-Бэй представляет собой засухоустойчивое альтернативное водоснабжение, обеспечивающее до 25 миллионов галлонов питьевой воды в день (мг/сутки) для более чем 2,5 миллионов человек в регионе Тампа-Бей.

Завод расположен в Аполло-Бич, штат Флорида, рядом с электростанцией Tampa Electric (TECO) Big Bend, которая забирает и сбрасывает до 1,4 миллиарда галлонов морской воды в день из залива Тампа для использования в качестве охлаждающей воды для электростанции.

Завод по опреснению морской воды в Тампа-Бэй улавливает до 44 мг теплой морской воды в день, разделяет ее на питьевую воду и концентрированную морскую воду и разбавляет вдвое более соленую морскую воду перед ее возвратом в залив.

Завод может производить до 25 мг/сутки и в настоящее время работает на уровне от 16 до 20 мг/сутки в засушливое время года в регионе Тампа-Бэй, когда речной воды мало, отмечает пресс-секретарь Брэндон Мур.

История объекта и процесс очистки

Завод полностью введен в эксплуатацию в 2007 году, его строительство обошлось в 158 миллионов долларов, из которых 85 миллионов долларов были профинансированы Управлением водного хозяйства Юго-Западной Флориды. Tampa Bay Water владеет предприятием, которое управляется в рамках государственно-частного партнерства совместным предприятием American Water и Acciona Agua.

«Перед процессом обратного осмоса (RO) морская вода, поступающая на опреснительную установку, проходит через фильтры, удаляющие мусор, а затем проходит традиционный процесс коагуляции и флокуляции», — сказал Мур. «В этом процессе в морскую воду добавляют химические вещества для образования водорослей. Органические материалы и частицы слипаются, поэтому их легче удалить на этапе фильтрации через песок».

После песчаной фильтрации соленая вода проходит через диатомитовые фильтры для удаления ила и мелких частиц. Картриджные фильтры непосредственно перед мембранами обратного осмоса служат в качестве ограничителя, удаляя любые частицы, которые могут остаться после фильтров из диатомовой земли.

«Следующий процесс обратного осмоса», — сказал Мур. «Высокое давление пропускает предварительно очищенную воду через полупроницаемые мембраны, чтобы отделить пресную воду, оставив в два раза более соленую морскую воду и другие минералы».

После процесса обратного осмоса добавляются химикаты для стабилизации опресненной морской воды. Высококачественная вода доставляется на региональный объект Tampa Bay Water, где она смешивается с очищенной питьевой водой из других источников водоснабжения, прежде чем доставляться членам Tampa Bay Water.

Куда уходит отработанная вода?

«При полной мощности процесс обратного осмоса оставляет около 19 мг/сут морской воды с вдвое более высоким содержанием соли, которая возвращается в поток охлаждающей воды Биг-Бенда и смешивается с 1,4 миллиардами галлонов охлаждающей воды, достигая коэффициента смешивания до до 70:1», — добавил Мур. «В этот момент до поступления и смешивания с любой водой из залива соленость уже в среднем всего на 1,0–1,5% выше, чем у воды из залива Тампа. Это небольшое увеличение соответствует нормальным сезонным колебаниям солености залива Тампа».

Смесь охлаждающей воды проходит через выпускной канал, смешиваясь с большим количеством морской воды и еще больше разбавляя сброс. Комплексная программа гидробиологического мониторинга Tampa Bay Water собирает тысячи проб, включая непрерывные измерения солености каждые 15 минут возле опреснительной установки.

Планы компании Tampa Bay Water на будущее

До конца 2022 года компания Tampa Bay Water выберет новые проекты водоснабжения для обслуживания региона в ближайшем будущем.