Водоопреснительная установка: Водоопреснительные установки морских судов — MirMarine

Содержание

Водоопреснительные установки морских судов — MirMarine

Назначение и классификация водоопреснительных установок

Судовые водоопреснительные установки (СОУ) предназначены для получения опресненной воды из забортной.

Опресненная вода, полученная в СОУ, применяется для технических целей и бытовых нужд.

По способу опреснения водоопреснительные установки (СОУ) разделяют на три группы:

  • Дистилляционные
  • Электродиализные
  • Обратноосмические

По роду источника тепла (паровые, утилизационные, универсальные, электрические).

В настоящее время на судах с дизельной установкой исключительно применяются вакуумные одноступенчатые утилизационные водоопреснительные испарители забортной воды, использующие тепло охлаждающей пресной воды, замкнутой системы охлаждения главного двигателя.

Из всего многообразия конструкций водоопреснительных утилизационных установок у всех опреснителей есть общие принципы компоновки и комплектации вспомогательным оборудованием. Ниже будут рассмотрены наиболее типичные и распространенные типы утилизационных водоопреснительных установок.

На рис. 8.1 приведена простейшая схема конструкции вакуумной одноступенчатой утилизационной водоопреснительной установки, которая включена в систему охлаждения главного двигателя.

Греющая батарея испарителя образована прямыми трубками. Греющая вода от главного двигателя с температурой 65-70°С поступает в трубки испарителя кипящего типа, у которых поверхность нагрева расположена в самой нагреваемой воде (поэтому испарение в них сопровождается кипением испаряемой воды во всем объеме). Образующаяся в камере испарения пароводяная смесь поступает в сепаратор, из которого осушенный пар уходит в конденсатор, а рассол удаляется гидравлическим эжектором. Для удаления из конденсатора воздуха и поддержания разряжения служит водоструйный эжектор, рабочая вода к которому подается отдельным электроприводным насосом забортной воды. Дистиллят удаляется из конденсатора насосом.

Водоопреснительная установка типа «Д»

На рис. 8.2 представлена конструктивная схема и внешний вид водоопреснителя «Д».

Особенности опреснителя заключаются в следующем: теплообменную часть греющей батареи представляет вертикально расположенные мельхиоровые трубки 1, развальцованные в латунных досках, внутри которых происходит процесс кипения морской воды. В верхней расширенной части находится горизонтальный жалюзный сепаратор 2 и двухходовой прямотрубный конденсатор 3. Относительная большая высота парового пространства в сочетании с жалюзным сепаратором позволяет получить дистиллят с солесодержанием не более 8 мг/л.

В центре нагревательной батареи оставлена цилиндрическая шахта для циркуляции рассола. В ней установлена центральная труба, по которой рассол сливается к эжектору. Уровень рассола устанавливается на высоте верхнего среза сливной трубы 4.

Принципиальная схема утилизационной вакуумной ВОУ типа «Д» представлена на рис. 8.4. Забортная вода центробежным насосом 11 прокачивается через трубки конденсатора 6, где нагревается за счет теплоты конденсации пара. Часть выходящей из конденсатора воды направляется в качестве рабочей среды в рассольно-воздушный эжектор 9. Другая часть, равная примерно четырехкратной производительности ВОУ, поступает на питание испарителя 12.

Греющая вода от главного двигателя поступает в межтрубное пространство испарителя по трубопроводу 3 и, пройдя между поперечными сегментными перегородками, нагревает стенки трубок испарителя, где происходит кипение и испарение забортной воды. Образовавшийся пар проходит через жалюзийный сепаратор 7 поступает в конденсатор 6, где конденсируется, и дистиллят самотеком стекает в сборник 13. Сборник дистиллята оборудован регулятором уровня для пуска и остановки дистиллятного насоса 14, уравнительной трубой 19. Дистиллятный насос забирает дистиллят из сборника и направляет его к электромагнитному клапану 16, который распределяет отвод дистиллята. При нормальной солености воды она направляется в цистерну пресной воды, при повышенной — снова в испаритель через дроссельную шайбу 20.

При падении давления на нагнетательной стороне дистиллятного насоса срабатывает реле давления 15 которая отключает насос, т. е. прекращается откачка дистиллята.

Неиспарившаяся морская вода (рассол) по отводной трубе, направляется к эжектору 9, сюда же из конденсатора по трубопроводу поступает паро-воздушная смесь, которая вместе с рассолом отводится за борт.

При снижении давления рабочей воды перед эжектором 9 до 0,1 МПа, невозвратно-запорный клапан 17 автоматически перекрывает подачу питательной воды в испаритель, тем самым предохраняя испаритель от затопления. На системе питательной воды испарителя установлена диафрагма 18, которая предназначена для ограничения подачи воды в испаритель.

Замер солесодержание осуществляется соленомером 2, к которому дистиллят поступает через установленную на отводном трубопроводе дроссельную диафрагму.

Производительность установки и расход питательной воды контролируется ротаметрами.

Кратковременная работа испарителя обеспечивается за счет подвода греющего пара от котла и отвода конденсатора по трубопроводу 5 и 4.

Контроль режима работы ВОУ осуществляется с помощью термометров: измеряется температура греющей воды на входе в испаритель и на выходе из него, также температура воды на выходе из конденсатора. Контроль вакуума в ВОУ осуществляется по вакуумметру.

Данный тип ВОУ работает с коэффициентом продувания, равным трем.

Водоопреснительная установка «Атлас»

Самые распространенные водоопреснительные установки на морских транспортных судах — это установки фирмы «Атлас» (Дания). На рис. 8.5 показан общий вид водоопреснительной установки фирмы «Атлас». Фирма «Атлас» выпускает водоопреснители уменьшенных размеров и габаритов серии АФГУ — общий вид этой серий показан на рис. 8.6.

Основу конструкций составляет стальной вертикальный цилиндрический барабан с крышкой, играющую роль сухопарника. К нижней части барабана крепится цилиндрическая вертикальная прямотрубная нагревательная батарея.

Тепловая схема вакуумной ВОУ «Атлас» приведена на рис. 8.7. Часть охлаждающей воды главного двигателя с температурой 65-70°С пропускается через испаритель 19. В испарителе греющая вода, омывая трубки снаружи, отдает часть теплоты на испарения забортной морской воды. Морская вода подается в нижнюю часть крышки батареи и проходит внутри трубок, прокачиваемая центробежным насосом 10. Процесс испарения морской воды происходит при температуре 38-40°С, за счет восприятия тепловой энергии охлаждающей воды главного двигателя. Эта температура является температурой насыщения забортной воды вследствие создаваемого и поддерживаемого вакуума (порядка 93%) в водоопреснителе с помощью эжектора. Образовавшийся пар в испарителе проходит через отбойный щит сепаратора и достигает горизонтального конденсатора, который встроен в сухопарник и отделен от основного парового пространства внутренним кожухом. В конденсаторе пар конденсируется и в виде дистиллята отводится дистилляторным насосом 15 — при нормальной солености дистиллята в цистерну, при повышенной солености через соленоидный клапан 23 обратно в испаритель.

Изменение температуры забортной воды приводит к соответствующему изменению и температуры насыщения в испарителе. Количество греющей воды, подаваемой в испаритель, в три-четыре раза больше по сравнению с питательной (забортной). Благодаря этому, а также низкой температуре испарения образования накипи на поверхности теплообмена испарителя будет минимальным.

Водоопреснитель обслуживается двумя эжекторами. Эжектор 7 соединен трубопроводом с конденсатором и обеспечивает отсос воздуха для создания вакуума и его поддержание порядка 93-95%. Эжектор 6 служит для отсоса соленой воды (рассола) из сепаратора, которая не успела испариться и была занесена из испарителя.

Центробежный насос 10 обеспечивает эжектора рабочей воды, а насос 9 предназначен для охлаждения конденсатора.

Водоопреснительная установка может работать на свежем паре от трубопровода 5 через редукционный клапан 21.

Управление количеством забортной воды, подаваемой в испаритель, осуществляется посредством расходомера (ротометра) 8.

Соленость дистиллята, получаемого в ВОУ типов «Д»и «АТЛАС», составляет не более 8 мг/л CI (0,8° Б) при солесодержании рассола 50 тыс. мг/л.

Контроль режима работы ВОУ обеспечивается контрольно-измерительными приборами. Давление и температура контролируется манометрами и термометрами. Качество получаемого дистиллята контролируется соленомером 18. В случае засаливания дистиллята подается сигнал с помощью зуммера 17.

Коэффициент продувания ВОУ «АТЛАС» составляет 2-3.

Показатели режима работы установок «АТЛАС»

  1. Температура испарения — 38°С
  2. Давление пара — 0,068 атм
  3. Температура греющей воды, поступающей в испаритель — 60-65°С
  4. Понижение температуры греющей воды после испарителя — 5-15°С
  5. Температура забортной воды — 28- 30°С
  6. Нагрев воды в конденсаторе — 4-8°С
  7. Содержание хлоридов в дистилляте — 6 мг/л
  8. Давление рабочей воды, поступающей к эжектору — 38-40 м вод. ст.
  9. Давление нагнетания эжектора — 2 м вод. ст.
Водоопреснительная установка «НИРЕКС»

Водоопреснительные установки фирмы «НИРЕКС» достаточно надежно зарекомендовали себя в эксплуатации и в настоящее время широко распространены на дизельных судах. Отличительной особенностью опреснителей «НИРЕКС» является применение пластинчатых теплообменников для испарителя и конденсатора (см. рис. 8.8). Пластины, разделяющие теплообменивающиеся среды, показаны на рис. 8.8, А, а пластинчатый теплообменный аппарат на рис. 8.9.

Пластины изготовлены из нержавеющей стали с выштампованными канавками, которые образуют поверхность теплообмена. В каждой пластине имеется по четыре отверстия, каждые два их них служат для подвода и отвода соответственно греющей и нагреваемой воды.

Теплообменные аппараты (рис. 8.8, б) представляют собой ряд пластин с резиновыми прокладками между ними, собранных в пакеты и сжатых болтами между двумя плитами. Благодаря прокладкам образуются ка¬налы для греющей и нагреваемой сред, а их конфигурация обеспечивает омывание каждой из пластин с одной стороны греющей средой, а с другой — нагреваемой (см. рис. 8.10).

Таким образом создаются полости конденсатора и испарителя, образованные параллельно расположенными пластинами. В испарителе полости между собой соединены последовательно, а в секции конденсатора — параллельно.

Параметры режима работы ВОУ «НИРЕКС»

  1. Температура греющей воды — 60-65°С
  2. Температура испарения забортной воды — 45-48°С
  3. Понижение температуры греющей воды в испарителе — не более 4°С
  4. Содержание хлоридов в дистилляте — 6 мг/л CI
  5. Коэффициент продувания — 4-5

Общий вид опреснителя «НИРЕКС» и его компоновка представлена на рис. 8.9, а тепловая схема водоопреснительной установки «НИРЕКС» с пластинчатыми теплообменными аппаратами показана на рис. 8.10.

Рассмотрим работу ВОУ. Греющая вода от системы охлаждения главного двигателя по трубопроводу 3 подается в испаритель 4. От системы охлаждения забортной воды забортная вода подается в конденсатор 6 и в испаритель 4. Пароводяная смесь из испарителя поступает в сепаратор 5, в котором происходит отделение капелек воды от пара, а неиспарившийся рассол с помощью эжектора 13 и насоса 14 удаляется за борт.

Подача рабочей воды на эжектор осуществляется сдвоенным электроприводным насосом 14. Далее пар попадает в конденсатор 6, где конденсируется и полученный дистиллят удаляется эжектором 12, где в качестве рабочей воды используется дистиллят, подаваемый из сборника 11 сдвоенным насосом 10, в сборник 11, откуда воздух выходит через трубу 15. Охлаждение дистиллята, подаваемого в сборник, производится рабочей водой, циркулирующей по контуру сборник—насос—эжектор. Поддержание постоянного уровня в сборнике 11 осуществляется с помощью трубки 15, через которую излишки дистиллята удаляются и затем откачиваются насосом 10 в цистерну.

Приготовленный в установке дистиллят удаляется из сборника насосом 10, на трубопроводе дистиллята установлены расходомер 9, датчик соленомера 8, и электромагнитный клапан сброса засоленного дистиллята 7, Сброс засоленного дистиллята через электромагнитный клапан 7 и включение сигнального устройства происходит при содержании хлоридов более 80 мг/л CI.

Адиабатные водоопреснительные установки типа «НИРЕКС»

Водоопреснительные установки с адиабатным испарителями подразделяются на проточные и циркуляционные:

  • в проточных неиспарившаяся в камере испарения забортная вода удаляется рассольным насосом за борт;
  • в циркуляционных неиспарившаяся морская вода в испарительной камере циркуляционном насосом вновь подается в подогреватель.

Испарение морской воды в опреснительных установках с адиабатным испарителем происходит в испарителе за счет резкого понижения давления в условиях адиабатного процесса, т.е. без подвода теплоты.

Удельный расход теплоты в установках с адиабатным проточными испарителями относительно велик, так как часто до 98-99 % нагретой воды удаляется за борт.

В опреснительных установках с адиабатными циркуляционными испарителями удельный расход теплоты в 2-4 раза меньше по сравнению с таковым в установках с адиабатными проточными испарителями.

В судовой практике обычно используется опреснительная установка фирмы «Нирекс» с камерами испарения бесповерхностного типа, имеющими циркуляционный контур рассола и конденсатор смесительного типа. Схема водоопреснительной установки «Нирекс с камерами испарения бесповерхностного типа приведена на рис. 8.11.

Греющая вода из системы охлаждения главного двигателя подается в подогреватель 2, отдает часть тепла забортной воде и рассолу, подаваемым насосом 15. Нагретый рассол поступает в камеру испарения 3, где разбрызгивается и частично испаряется. Неиспарившаяся его часть стекает вниз испарителя и откуда насосом 15 вновь подается вместе с добавляемой забортной водой в подогреватель 2, а затем в испаритель 3. отделение капелек влаги от пара, образовавшегося в испарителе, осуществляется в сепараторе 4. Далее пар поступает в конденсатор 5 смесительного типа, где он смешивается со струйками охлажденного дистиллята, который вытекает через отверстия в днище, расположенном сверху бачка, конденсируется. Дистиллят из сборника конденсатора с помощью левой секции дистиллятного насоса прокачивает его через охладитель 6, а затем в конденсатор 5, вторая ступень этого насоса полученный дистиллят, который сливается через переливную трубу, направляет в расходомер и далее в цистерну. Охладитель 6 прокачивается забортной водой по системе 7 циркуляционным насосом двигателя, который одновременно подает забортную воду на подпитку испарителя к масляному и водяному холодильникам главного двигателя.

Поддержание вакуума и удаление паровоздушной смеси из конденсатора и избытка рассола из сепарационной камеры испарителя осуществляется с помощью водоструйного эжектора 13, в котором в качестве рабочей среды используется забортная вода, подаваемая насосом 8. Этим же насосом удаляется за борт рабочая вода рассол и воздух после эжектора.

При повышенном солесодержании дистиллята соленомер 11 дает сигнал на открытие электромагнитного клапана 10 и подсоленный дистиллят сбрасывается в льяла.

Опреснительные установки с использованием принципа обратного осмоса

Водоопреснительное установки, использующие принципы обратного осмоса, пока не получили широкого использования в судовых энергетических установках.

Метод опреснения морской воды так называемого обратного осмоса обусловлен существованием сольватов.

Основу таких опреснителей составляет мембрана, являющаяся проницаемой для воды и непроницаемой для растворенных в ней солей (сольватов). Забортная вода с одной стороны мембраны находится под давлением, превышающим осмотическое. Под действием этого давления часть воды без солей проходит через мембрану, а оставшаяся с повышенным содержанием солей удаляется за борт.

Осмотическое давление при температуре забортной воды 25°С и солесодержании 1 г/л составляет 0,07 МПа, а при солесодержании 50 г/л — 40,4 МПа. Мембраны в таких опреснителях выполняются из триацетата целлюлозы в виде пучка полых волокон с внутренним диаметром 40 мкм и наружным 85-200 мкм.

Для опреснительных установок обратного осмоса необходима предварительная обработка морской воды, которая заключается в следующем: вода проходит через сеточный фильтр с размером ячейки 0,3 мм, центробежный сепаратор для отделения ила и песка с размерами частиц более 200 мкм, далее через песчаный фильтр и затем поступает к насосу с давлением 5-7 МПа. При работе таких опреснителей необходимо постоянно контролировать и регулировать установленные нормы водного режима.

Принципиальная схема опреснителя фирмы «ROCHEM» представлена на рис. 8.12. Система фирмы «ROCHEM» работающая на принципе обратного осмоса является модульными системами, разработанными с учетом технических требований для обессоливания морской воды.

Предварительная очистка морской воды производится в песчаном фильтре 2 и фильтр-патроне 3. Песчаный фильтр заполняется песком, песчинки которого имеют разные размеры по диаметру: 3,0-5,0 мм 210 кг, 2,0-3,0 мм 350 кг, 0,3-0,7 мм 420 кг — всего 880 кг. В корпусе патронного фильтра находятся 6 патронных фильтров.

Морская вода подается одним из насосов 1 в песчаный фильтр 2 и пропускается через него и далее через фильтр-патрон 3. Для прокачки мембранных ДТ модулей предназначен насос высокого давления 4 с давлением 10-15 Мпа. Морская вода сплошным потоком падает на мембранные фильтры ДТ-модулей 5. Она проходит через серию связанных мембранных фильтров, и часть ее в виде обессоленной чистой воды стекает в трубопровод отвода в цистерну. Другая часть в виде рассола удаляется за борт.

Получаемая обессоленная вода содержит растворенный в воде углекислый газ СО2, его наличие понижает РН до 6,0-6,5.

Присутствие в воде свободного углекислого газа вызывает коррозию железа, в результате чего вода окрашивается в коричневый цвет. Для исключения данного явления в системе отвода обессоленной воды установлен раскисляющий фильтр 7. Раскисляющий фильтр заполнен доломитом — веществом, способным поглощать углекислый газ, после прохождения обессоленной воды через доломит РН устанавливается 7,0.

Рассмотрим устройство и сущность обессоливания морской воды в мембранном диско-трубном модуле.

Схема капсулы модуля и мембраны показаны на рис. 8.13., а общий вид капсулы в сборе приведена на рис. 8.14.

  • Длина капсулы модуля — 1000 мм
  • Диаметр капсулы — 226 мм
  • Вес капсулы — 49 кг
  • Количество мембранных вставок /подушек — 169 шт.
  • Количество гидравлических дисков — 170 шт.

Основными составляющими частями модуля являются диско-мембранные блоки и цилиндрический корпус оболочки, работающий под давлением. Мембранные подушки одеты на центральный стержень внутри цилиндрического корпуса модуля. Каждая мембрана с обоих сторон покрыта промокательными дисками и образуют самостоятельную секцию — подушку. Диско-мембранный блок вставлен внутрь цилиндрического корпуса оболочки. Отверстия цилиндрического корпуса закрыты фланцами с кольцевыми прокладками. Промокательные диски, покрывающие мембранную подушку, удерживают давление на ее поверхности.

Процесс опреснения обусловлен существованием сольватов. Морская вода под давлением 10-15 МПа прокачивается сквозь металлические корпуса капсул модуля и наличие мембран, которые имеют сечение на порядок меньше, чем размеры сольватов пропускают воду. Поэтому сольваты остаются на поверхности мембран, внутри корпуса капсулы, а вода, свободная от растворенных солей попадает в сборник чистой. Оттуда чистая вода вытекает через кольцевую полость, распложенного у центрального отверстия -В- и удаляется.

Мембранное пространство и сборник чистой воды устроены как разделительная часть гидравлического диска. Разделительное пространство образует открытый канал пресной воды.

Таким образом, по пути к разгрузочному отверстию -С-, выходу рассола, морская вода проходит через каждую мембранную секцию. Солевой компонент морской воды увеличивается в секциях по мере того, как чистая вода в каждой секции отделяется от морской.

В результате такого явления создается тенденция к накоплению мельчайших коллоидных органических и неорганических частиц на поверхности мембран и по этой причине происходит снижение производительности опреснителя и повышенное солесодержание чистой воды. В процессе эксплуатации при снижении производительности мембран на 10-15 % необходимо производить химочистку по рекомендации фирмы-изготовителя «РОХЕМ».

Система оборудована клапанами, позволяющими производить химочистку с применением химикатов закрытой циркуляцией, в процессе которой коллоидные грязные частицы и кристаллы, находящиеся на поверхности мембран могут быть очищены и удалены в специальный очистной танк. Давление воды в процессе промывки должно быть 10-20 бар, и температура воды 35-45°С.

Одновременно производят промывку песчаного фильтра способом обратной промывки с подачей сжатого воздуха с давлением 1 бар в течение 15 минут. После этого фильтр-патроны заменяют, при нормальной работы обессолевателя фильтр-патроны должны меняться через каждые 700 часов его работы и при каждой химической промывке.

Литература

Вспомогательные механизмы и судовые системы. Э. В. КОРНИЛОВ, П. В. БОЙКО, Э. И. ГОЛОФАСТОВ (2009)

Похожие статьи

Водоопреснительные установки морских судов — MirMarine

Назначение и классификация водоопреснительных установок

Судовые водоопреснительные установки (СОУ) предназначены для получения опресненной воды из забортной.

Опресненная вода, полученная в СОУ, применяется для технических целей и бытовых нужд.

По способу опреснения водоопреснительные установки (СОУ) разделяют на три группы:

  • Дистилляционные
  • Электродиализные
  • Обратноосмические

По роду источника тепла (паровые, утилизационные, универсальные, электрические).

В настоящее время на судах с дизельной установкой исключительно применяются вакуумные одноступенчатые утилизационные водоопреснительные испарители забортной воды, использующие тепло охлаждающей пресной воды, замкнутой системы охлаждения главного двигателя.

Из всего многообразия конструкций водоопреснительных утилизационных установок у всех опреснителей есть общие принципы компоновки и комплектации вспомогательным оборудованием. Ниже будут рассмотрены наиболее типичные и распространенные типы утилизационных водоопреснительных установок.

На рис. 8.1 приведена простейшая схема конструкции вакуумной одноступенчатой утилизационной водоопреснительной установки, которая включена в систему охлаждения главного двигателя.

Греющая батарея испарителя образована прямыми трубками. Греющая вода от главного двигателя с температурой 65-70°С поступает в трубки испарителя кипящего типа, у которых поверхность нагрева расположена в самой нагреваемой воде (поэтому испарение в них сопровождается кипением испаряемой воды во всем объеме). Образующаяся в камере испарения пароводяная смесь поступает в сепаратор, из которого осушенный пар уходит в конденсатор, а рассол удаляется гидравлическим эжектором. Для удаления из конденсатора воздуха и поддержания разряжения служит водоструйный эжектор, рабочая вода к которому подается отдельным электроприводным насосом забортной воды. Дистиллят удаляется из конденсатора насосом.

Водоопреснительная установка типа «Д»

На рис. 8.2 представлена конструктивная схема и внешний вид водоопреснителя «Д».

Особенности опреснителя заключаются в следующем: теплообменную часть греющей батареи представляет вертикально расположенные мельхиоровые трубки 1, развальцованные в латунных досках, внутри которых происходит процесс кипения морской воды. В верхней расширенной части находится горизонтальный жалюзный сепаратор 2 и двухходовой прямотрубный конденсатор 3. Относительная большая высота парового пространства в сочетании с жалюзным сепаратором позволяет получить дистиллят с солесодержанием не более 8 мг/л.

В центре нагревательной батареи оставлена цилиндрическая шахта для циркуляции рассола. В ней установлена центральная труба, по которой рассол сливается к эжектору. Уровень рассола устанавливается на высоте верхнего среза сливной трубы 4.

Принципиальная схема утилизационной вакуумной ВОУ типа «Д» представлена на рис. 8.4. Забортная вода центробежным насосом 11 прокачивается через трубки конденсатора 6, где нагревается за счет теплоты конденсации пара. Часть выходящей из конденсатора воды направляется в качестве рабочей среды в рассольно-воздушный эжектор 9. Другая часть, равная примерно четырехкратной производительности ВОУ, поступает на питание испарителя 12.

Греющая вода от главного двигателя поступает в межтрубное пространство испарителя по трубопроводу 3 и, пройдя между поперечными сегментными перегородками, нагревает стенки трубок испарителя, где происходит кипение и испарение забортной воды. Образовавшийся пар проходит через жалюзийный сепаратор 7 поступает в конденсатор 6, где конденсируется, и дистиллят самотеком стекает в сборник 13. Сборник дистиллята оборудован регулятором уровня для пуска и остановки дистиллятного насоса 14, уравнительной трубой 19. Дистиллятный насос забирает дистиллят из сборника и направляет его к электромагнитному клапану 16, который распределяет отвод дистиллята. При нормальной солености воды она направляется в цистерну пресной воды, при повышенной — снова в испаритель через дроссельную шайбу 20.

При падении давления на нагнетательной стороне дистиллятного насоса срабатывает реле давления 15 которая отключает насос, т. е. прекращается откачка дистиллята.

Неиспарившаяся морская вода (рассол) по отводной трубе, направляется к эжектору 9, сюда же из конденсатора по трубопроводу поступает паро-воздушная смесь, которая вместе с рассолом отводится за борт.

При снижении давления рабочей воды перед эжектором 9 до 0,1 МПа, невозвратно-запорный клапан 17 автоматически перекрывает подачу питательной воды в испаритель, тем самым предохраняя испаритель от затопления. На системе питательной воды испарителя установлена диафрагма 18, которая предназначена для ограничения подачи воды в испаритель.

Замер солесодержание осуществляется соленомером 2, к которому дистиллят поступает через установленную на отводном трубопроводе дроссельную диафрагму.

Производительность установки и расход питательной воды контролируется ротаметрами.

Кратковременная работа испарителя обеспечивается за счет подвода греющего пара от котла и отвода конденсатора по трубопроводу 5 и 4.

Контроль режима работы ВОУ осуществляется с помощью термометров: измеряется температура греющей воды на входе в испаритель и на выходе из него, также температура воды на выходе из конденсатора. Контроль вакуума в ВОУ осуществляется по вакуумметру.

Данный тип ВОУ работает с коэффициентом продувания, равным трем.

Водоопреснительная установка «Атлас»

Самые распространенные водоопреснительные установки на морских транспортных судах — это установки фирмы «Атлас» (Дания). На рис. 8.5 показан общий вид водоопреснительной установки фирмы «Атлас». Фирма «Атлас» выпускает водоопреснители уменьшенных размеров и габаритов серии АФГУ — общий вид этой серий показан на рис. 8.6.

Основу конструкций составляет стальной вертикальный цилиндрический барабан с крышкой, играющую роль сухопарника. К нижней части барабана крепится цилиндрическая вертикальная прямотрубная нагревательная батарея.

Тепловая схема вакуумной ВОУ «Атлас» приведена на рис. 8.7. Часть охлаждающей воды главного двигателя с температурой 65-70°С пропускается через испаритель 19. В испарителе греющая вода, омывая трубки снаружи, отдает часть теплоты на испарения забортной морской воды. Морская вода подается в нижнюю часть крышки батареи и проходит внутри трубок, прокачиваемая центробежным насосом 10. Процесс испарения морской воды происходит при температуре 38-40°С, за счет восприятия тепловой энергии охлаждающей воды главного двигателя. Эта температура является температурой насыщения забортной воды вследствие создаваемого и поддерживаемого вакуума (порядка 93%) в водоопреснителе с помощью эжектора. Образовавшийся пар в испарителе проходит через отбойный щит сепаратора и достигает горизонтального конденсатора, который встроен в сухопарник и отделен от основного парового пространства внутренним кожухом. В конденсаторе пар конденсируется и в виде дистиллята отводится дистилляторным насосом 15 — при нормальной солености дистиллята в цистерну, при повышенной солености через соленоидный клапан 23 обратно в испаритель.

Изменение температуры забортной воды приводит к соответствующему изменению и температуры насыщения в испарителе. Количество греющей воды, подаваемой в испаритель, в три-четыре раза больше по сравнению с питательной (забортной). Благодаря этому, а также низкой температуре испарения образования накипи на поверхности теплообмена испарителя будет минимальным.

Водоопреснитель обслуживается двумя эжекторами. Эжектор 7 соединен трубопроводом с конденсатором и обеспечивает отсос воздуха для создания вакуума и его поддержание порядка 93-95%. Эжектор 6 служит для отсоса соленой воды (рассола) из сепаратора, которая не успела испариться и была занесена из испарителя.

Центробежный насос 10 обеспечивает эжектора рабочей воды, а насос 9 предназначен для охлаждения конденсатора.

Водоопреснительная установка может работать на свежем паре от трубопровода 5 через редукционный клапан 21.

Управление количеством забортной воды, подаваемой в испаритель, осуществляется посредством расходомера (ротометра) 8.

Соленость дистиллята, получаемого в ВОУ типов «Д»и «АТЛАС», составляет не более 8 мг/л CI (0,8° Б) при солесодержании рассола 50 тыс. мг/л.

Контроль режима работы ВОУ обеспечивается контрольно-измерительными приборами. Давление и температура контролируется манометрами и термометрами. Качество получаемого дистиллята контролируется соленомером 18. В случае засаливания дистиллята подается сигнал с помощью зуммера 17.

Коэффициент продувания ВОУ «АТЛАС» составляет 2-3.

Показатели режима работы установок «АТЛАС»

  1. Температура испарения — 38°С
  2. Давление пара — 0,068 атм
  3. Температура греющей воды, поступающей в испаритель — 60-65°С
  4. Понижение температуры греющей воды после испарителя — 5-15°С
  5. Температура забортной воды — 28- 30°С
  6. Нагрев воды в конденсаторе — 4-8°С
  7. Содержание хлоридов в дистилляте — 6 мг/л
  8. Давление рабочей воды, поступающей к эжектору — 38-40 м вод. ст.
  9. Давление нагнетания эжектора — 2 м вод. ст.
Водоопреснительная установка «НИРЕКС»

Водоопреснительные установки фирмы «НИРЕКС» достаточно надежно зарекомендовали себя в эксплуатации и в настоящее время широко распространены на дизельных судах. Отличительной особенностью опреснителей «НИРЕКС» является применение пластинчатых теплообменников для испарителя и конденсатора (см. рис. 8.8). Пластины, разделяющие теплообменивающиеся среды, показаны на рис. 8.8, А, а пластинчатый теплообменный аппарат на рис. 8.9.

Пластины изготовлены из нержавеющей стали с выштампованными канавками, которые образуют поверхность теплообмена. В каждой пластине имеется по четыре отверстия, каждые два их них служат для подвода и отвода соответственно греющей и нагреваемой воды.

Теплообменные аппараты (рис. 8.8, б) представляют собой ряд пластин с резиновыми прокладками между ними, собранных в пакеты и сжатых болтами между двумя плитами. Благодаря прокладкам образуются ка¬налы для греющей и нагреваемой сред, а их конфигурация обеспечивает омывание каждой из пластин с одной стороны греющей средой, а с другой — нагреваемой (см. рис. 8.10).

Таким образом создаются полости конденсатора и испарителя, образованные параллельно расположенными пластинами. В испарителе полости между собой соединены последовательно, а в секции конденсатора — параллельно.

Параметры режима работы ВОУ «НИРЕКС»

  1. Температура греющей воды — 60-65°С
  2. Температура испарения забортной воды — 45-48°С
  3. Понижение температуры греющей воды в испарителе — не более 4°С
  4. Содержание хлоридов в дистилляте — 6 мг/л CI
  5. Коэффициент продувания — 4-5

Общий вид опреснителя «НИРЕКС» и его компоновка представлена на рис. 8.9, а тепловая схема водоопреснительной установки «НИРЕКС» с пластинчатыми теплообменными аппаратами показана на рис. 8.10.

Рассмотрим работу ВОУ. Греющая вода от системы охлаждения главного двигателя по трубопроводу 3 подается в испаритель 4. От системы охлаждения забортной воды забортная вода подается в конденсатор 6 и в испаритель 4. Пароводяная смесь из испарителя поступает в сепаратор 5, в котором происходит отделение капелек воды от пара, а неиспарившийся рассол с помощью эжектора 13 и насоса 14 удаляется за борт.

Подача рабочей воды на эжектор осуществляется сдвоенным электроприводным насосом 14. Далее пар попадает в конденсатор 6, где конденсируется и полученный дистиллят удаляется эжектором 12, где в качестве рабочей воды используется дистиллят, подаваемый из сборника 11 сдвоенным насосом 10, в сборник 11, откуда воздух выходит через трубу 15. Охлаждение дистиллята, подаваемого в сборник, производится рабочей водой, циркулирующей по контуру сборник—насос—эжектор. Поддержание постоянного уровня в сборнике 11 осуществляется с помощью трубки 15, через которую излишки дистиллята удаляются и затем откачиваются насосом 10 в цистерну.

Приготовленный в установке дистиллят удаляется из сборника насосом 10, на трубопроводе дистиллята установлены расходомер 9, датчик соленомера 8, и электромагнитный клапан сброса засоленного дистиллята 7, Сброс засоленного дистиллята через электромагнитный клапан 7 и включение сигнального устройства происходит при содержании хлоридов более 80 мг/л CI.

Адиабатные водоопреснительные установки типа «НИРЕКС»

Водоопреснительные установки с адиабатным испарителями подразделяются на проточные и циркуляционные:

  • в проточных неиспарившаяся в камере испарения забортная вода удаляется рассольным насосом за борт;
  • в циркуляционных неиспарившаяся морская вода в испарительной камере циркуляционном насосом вновь подается в подогреватель.

Испарение морской воды в опреснительных установках с адиабатным испарителем происходит в испарителе за счет резкого понижения давления в условиях адиабатного процесса, т.е. без подвода теплоты.

Удельный расход теплоты в установках с адиабатным проточными испарителями относительно велик, так как часто до 98-99 % нагретой воды удаляется за борт.

В опреснительных установках с адиабатными циркуляционными испарителями удельный расход теплоты в 2-4 раза меньше по сравнению с таковым в установках с адиабатными проточными испарителями.

В судовой практике обычно используется опреснительная установка фирмы «Нирекс» с камерами испарения бесповерхностного типа, имеющими циркуляционный контур рассола и конденсатор смесительного типа. Схема водоопреснительной установки «Нирекс с камерами испарения бесповерхностного типа приведена на рис. 8.11.

Греющая вода из системы охлаждения главного двигателя подается в подогреватель 2, отдает часть тепла забортной воде и рассолу, подаваемым насосом 15. Нагретый рассол поступает в камеру испарения 3, где разбрызгивается и частично испаряется. Неиспарившаяся его часть стекает вниз испарителя и откуда насосом 15 вновь подается вместе с добавляемой забортной водой в подогреватель 2, а затем в испаритель 3. отделение капелек влаги от пара, образовавшегося в испарителе, осуществляется в сепараторе 4. Далее пар поступает в конденсатор 5 смесительного типа, где он смешивается со струйками охлажденного дистиллята, который вытекает через отверстия в днище, расположенном сверху бачка, конденсируется. Дистиллят из сборника конденсатора с помощью левой секции дистиллятного насоса прокачивает его через охладитель 6, а затем в конденсатор 5, вторая ступень этого насоса полученный дистиллят, который сливается через переливную трубу, направляет в расходомер и далее в цистерну. Охладитель 6 прокачивается забортной водой по системе 7 циркуляционным насосом двигателя, который одновременно подает забортную воду на подпитку испарителя к масляному и водяному холодильникам главного двигателя.

Поддержание вакуума и удаление паровоздушной смеси из конденсатора и избытка рассола из сепарационной камеры испарителя осуществляется с помощью водоструйного эжектора 13, в котором в качестве рабочей среды используется забортная вода, подаваемая насосом 8. Этим же насосом удаляется за борт рабочая вода рассол и воздух после эжектора.

При повышенном солесодержании дистиллята соленомер 11 дает сигнал на открытие электромагнитного клапана 10 и подсоленный дистиллят сбрасывается в льяла.

Опреснительные установки с использованием принципа обратного осмоса

Водоопреснительное установки, использующие принципы обратного осмоса, пока не получили широкого использования в судовых энергетических установках.

Метод опреснения морской воды так называемого обратного осмоса обусловлен существованием сольватов.

Основу таких опреснителей составляет мембрана, являющаяся проницаемой для воды и непроницаемой для растворенных в ней солей (сольватов). Забортная вода с одной стороны мембраны находится под давлением, превышающим осмотическое. Под действием этого давления часть воды без солей проходит через мембрану, а оставшаяся с повышенным содержанием солей удаляется за борт.

Осмотическое давление при температуре забортной воды 25°С и солесодержании 1 г/л составляет 0,07 МПа, а при солесодержании 50 г/л — 40,4 МПа. Мембраны в таких опреснителях выполняются из триацетата целлюлозы в виде пучка полых волокон с внутренним диаметром 40 мкм и наружным 85-200 мкм.

Для опреснительных установок обратного осмоса необходима предварительная обработка морской воды, которая заключается в следующем: вода проходит через сеточный фильтр с размером ячейки 0,3 мм, центробежный сепаратор для отделения ила и песка с размерами частиц более 200 мкм, далее через песчаный фильтр и затем поступает к насосу с давлением 5-7 МПа. При работе таких опреснителей необходимо постоянно контролировать и регулировать установленные нормы водного режима.

Принципиальная схема опреснителя фирмы «ROCHEM» представлена на рис. 8.12. Система фирмы «ROCHEM» работающая на принципе обратного осмоса является модульными системами, разработанными с учетом технических требований для обессоливания морской воды.

Предварительная очистка морской воды производится в песчаном фильтре 2 и фильтр-патроне 3. Песчаный фильтр заполняется песком, песчинки которого имеют разные размеры по диаметру: 3,0-5,0 мм 210 кг, 2,0-3,0 мм 350 кг, 0,3-0,7 мм 420 кг — всего 880 кг. В корпусе патронного фильтра находятся 6 патронных фильтров.

Морская вода подается одним из насосов 1 в песчаный фильтр 2 и пропускается через него и далее через фильтр-патрон 3. Для прокачки мембранных ДТ модулей предназначен насос высокого давления 4 с давлением 10-15 Мпа. Морская вода сплошным потоком падает на мембранные фильтры ДТ-модулей 5. Она проходит через серию связанных мембранных фильтров, и часть ее в виде обессоленной чистой воды стекает в трубопровод отвода в цистерну. Другая часть в виде рассола удаляется за борт.

Получаемая обессоленная вода содержит растворенный в воде углекислый газ СО2, его наличие понижает РН до 6,0-6,5.

Присутствие в воде свободного углекислого газа вызывает коррозию железа, в результате чего вода окрашивается в коричневый цвет. Для исключения данного явления в системе отвода обессоленной воды установлен раскисляющий фильтр 7. Раскисляющий фильтр заполнен доломитом — веществом, способным поглощать углекислый газ, после прохождения обессоленной воды через доломит РН устанавливается 7,0.

Рассмотрим устройство и сущность обессоливания морской воды в мембранном диско-трубном модуле.

Схема капсулы модуля и мембраны показаны на рис. 8.13., а общий вид капсулы в сборе приведена на рис. 8.14.

  • Длина капсулы модуля — 1000 мм
  • Диаметр капсулы — 226 мм
  • Вес капсулы — 49 кг
  • Количество мембранных вставок /подушек — 169 шт.
  • Количество гидравлических дисков — 170 шт.

Основными составляющими частями модуля являются диско-мембранные блоки и цилиндрический корпус оболочки, работающий под давлением. Мембранные подушки одеты на центральный стержень внутри цилиндрического корпуса модуля. Каждая мембрана с обоих сторон покрыта промокательными дисками и образуют самостоятельную секцию — подушку. Диско-мембранный блок вставлен внутрь цилиндрического корпуса оболочки. Отверстия цилиндрического корпуса закрыты фланцами с кольцевыми прокладками. Промокательные диски, покрывающие мембранную подушку, удерживают давление на ее поверхности.

Процесс опреснения обусловлен существованием сольватов. Морская вода под давлением 10-15 МПа прокачивается сквозь металлические корпуса капсул модуля и наличие мембран, которые имеют сечение на порядок меньше, чем размеры сольватов пропускают воду. Поэтому сольваты остаются на поверхности мембран, внутри корпуса капсулы, а вода, свободная от растворенных солей попадает в сборник чистой. Оттуда чистая вода вытекает через кольцевую полость, распложенного у центрального отверстия -В- и удаляется.

Мембранное пространство и сборник чистой воды устроены как разделительная часть гидравлического диска. Разделительное пространство образует открытый канал пресной воды.

Таким образом, по пути к разгрузочному отверстию -С-, выходу рассола, морская вода проходит через каждую мембранную секцию. Солевой компонент морской воды увеличивается в секциях по мере того, как чистая вода в каждой секции отделяется от морской.

В результате такого явления создается тенденция к накоплению мельчайших коллоидных органических и неорганических частиц на поверхности мембран и по этой причине происходит снижение производительности опреснителя и повышенное солесодержание чистой воды. В процессе эксплуатации при снижении производительности мембран на 10-15 % необходимо производить химочистку по рекомендации фирмы-изготовителя «РОХЕМ».

Система оборудована клапанами, позволяющими производить химочистку с применением химикатов закрытой циркуляцией, в процессе которой коллоидные грязные частицы и кристаллы, находящиеся на поверхности мембран могут быть очищены и удалены в специальный очистной танк. Давление воды в процессе промывки должно быть 10-20 бар, и температура воды 35-45°С.

Одновременно производят промывку песчаного фильтра способом обратной промывки с подачей сжатого воздуха с давлением 1 бар в течение 15 минут. После этого фильтр-патроны заменяют, при нормальной работы обессолевателя фильтр-патроны должны меняться через каждые 700 часов его работы и при каждой химической промывке.

Литература

Вспомогательные механизмы и судовые системы. Э. В. КОРНИЛОВ, П. В. БОЙКО, Э. И. ГОЛОФАСТОВ (2009)

Похожие статьи

Под Крымом действует гигантская опреснительная установка

https://ria.ru/20200706/1573871295.html

Под Крымом действует гигантская опреснительная установка

Под Крымом действует гигантская опреснительная установка — РИА Новости, 06.07.2020

Под Крымом действует гигантская опреснительная установка

Ученые обнаружили в Крыму два крупных подземных магматических очага, рядом с которыми опресняется морская вода. О том, поможет ли это полуострову решить… РИА Новости, 06.07.2020

2020-07-06T08:00

2020-07-06T08:00

2020-07-06T10:24

наука

технологии

республика крым

земля — риа наука

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/07/03/1573866253_0:256:2732:1793_1920x0_80_0_0_35b73fa4b3b70b080061fd86df75275c.jpg

МОСКВА, 6 июл — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Ученые обнаружили в Крыму два крупных подземных магматических очага, рядом с которыми опресняется морская вода. О том, поможет ли это полуострову решить проблему водоснабжения, — в материале РИА Новости.Жизнь на морской водеСаудовская Аравия, Объединенные Арабские Эмираты, Кувейт, Катар, Оман, Бахрейн, Израиль обеспечивают себя водой за счет опреснения. Что же мешает последовать их примеру в Крыму? Есть три основных способа опреснения. Первый — термическая дистилляция — известен тысячи лет. Соленую воду кипятят, сверху отводят пар, при охлаждении он конденсируется и дает пресную воду. А внизу остается концентрированный соляной раствор — рапа.Второй — с применением электричества. Заряженные ионы соли перемещаются через избирательно проницаемую мембрану. Чем больше сила тока, тем меньше соли остается в воде.Третий способ — обратный осмос — применяют в промышленных целях. Вода проходит через мембрану под давлением, а соль — снаружи.Все три метода энергоемкие. Себестоимость полученной воды в три раза выше, чем из поверхностных пресных источников. Богатые страны Ближнего Востока могут себе это позволить, Крым — пока нет. Потребителям не хватит средств на такую воду. Кроме того, ее нельзя использовать для мелиорации.Все же определенные шаги в этом направлении сделаны. В частности, пилотную станцию по опреснению построят вблизи города Судак. Небольшая установка действует в поселке Новый Свет.Горячее сердце вулканаНо есть и природные опреснители. На побережье, над глубинными горячими магматическими очагами, нередко формируются системы выпаривания соленой воды и конденсации пара.Морская вода просачивается к магме и вскипает. Соленая рапа уходит по трещинам, а пар под давлением поднимается вверх и конденсируется в пористых породах или полостях. Образуются подземные резервуары. Из них пресная вода устремляется по зонам разломов, пока не прорывается на поверхность. Природные системы геотермального опреснения позволяют круглый год, независимо от осадков, получать много высококачественной воды для питья и полива. Воздействие на окружающую среду минимальное, а затраты — крайне низкие. Как устроены природные опреснители КрымаТри такие системы обнаружили на побережье Черного моря, две — в Крыму. Первые сведения о них появились в 2006-2007-м, когда на полуострове вели геолого-разведочные работы на нефть и газ. Сейчас ученые уточнили их местоположение и контуры, детали строения.Высокотемпературные очаги — зоны подземного парообразования с температурами от 100 до 200 градусов Цельсия — находятся под Ай-Петринской яйлой на глубине около двух с половиной километров. Их диаметр — 2,5 и четыре километра.По заключению авторов исследования, пар из зоны кипения поднимается по разломам, а затем, на глубинах 930-1100 метров, конденсируется в виде горячих — 80-85 градусов Цельсия — геотермальных растворов. Ближе к поверхности в карстовых полостях известняков и в крупнозернистых песчаниках образуются подземные озера и линзы пресной воды с незначительным напором и температурой 25-30 градусов. Остаточная соленая геотермальная рапа истекает по тектоническим трещинам из нижней части зоны парообразования на глубинах 2000-2500 метров.»Как работают такие системы, мы уже видели в других странах. Крупные объемы опресненных вод обычно расходятся от очагов на тысячи километров, — рассказывает РИА Новости Николай Ковалев из Севастопольского государственного университета. — Совместно с НИИ сельского хозяйства Крыма мы подтвердили наличие в зонах разломов высоконапорных глубинных пресных вод высокого качества. Как субмаринные разгрузки, они круглый год сбрасываются в Черное и Азовское моря на глубинах 600-800 метров и расстоянии пяти-десяти километров от берега».Интересно, что многие разведочные скважины, пробуренные более двадцати лет назад, фонтанируют до сих пор. Вода абсолютно пресная — соли меньше грамма на литр. Как минимум два поселка в Крыму снабжаются такой водой, поступающей с глубин 500 и 800 метров. «В том, что мы обнаружили, нет сенсации, — замечает Ковалев. — Давно известно, что в Крыму есть глубинные пресные воды. Они самоизливаются уже многие годы, выдавая не менее двух тысяч кубометров в сутки, в то время как дебет обычных скважин — 100-200 кубометров».»В Крыму сейчас примерно у десяти поселков вообще нет источника воды, ее завозят, — добавляет ученый. — А здесь не надо строить большие водоводы: достаточно пробурить там, где разлом».Подземные реки ищет ядерный резонансУченые детально обследовали два сквозных подземных пресных потока, которые выходят из-под Крымских гор и через 200-300 километров сбрасывают воды в Азовское море. Всего же, по предварительной оценке, на полуострове около двадцати глубинных тектонических разломов, и по каждому за сутки протекает от одного до полутора миллионов кубометров пресной воды. Это в несколько раз больше объемов добычи из верхних водоносных горизонтов.Направления потоков изучали по космоснимкам, затем проехали по местности с полевой аппаратурой — ядерным магнитно-резонансным (ЯМР) геотомографом. Он точно показывал, где разлом и есть ли там движение воды. Кроме того, прибор дистанционно, до глубины три километра, определил объемы, температуру и соленость водных масс, участки образования пара и направления его миграции по горизонтальным разрывам или трещиноватым породам.Местоположение разломов и подземных вод ученые-геофизики из НИИ сельского хозяйства Крыма подтвердили методами электро- и магниторазведки.Потоки приурочены к двум горизонтам проницаемых пород на глубинах около 400 и 1000 метров от поверхности. Пробы, отобранные из трех действующих скважин с самоизливом, показали высокое качество воды и ее пригодность для питья. Исследователи рассчитали общий напор потока, исходя из места и глубины сброса — эти данные получили, пользуясь ИК-снимками из космоса, на которых прекрасно видны выходы пресных вод на дне моря.По мнению ученых, глубинные тектонические разломы Крыма — потенциальные водоносные каналы, не требующие финансовых затрат на постройку и обслуживание. Однако чтобы оценить запасы, все же необходимо бурить скважины.

https://ria.ru/20200608/1572621882.html

https://ria.ru/20200605/1572495284.html

https://ria.ru/20200207/1564378729.html

республика крым

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/07/03/1573866253_1:0:2732:2048_1920x0_80_0_0_ab61182fe8cbdd8350ef4f91f0d1660b.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

технологии, республика крым, земля — риа наука

МОСКВА, 6 июл — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Ученые обнаружили в Крыму два крупных подземных магматических очага, рядом с которыми опресняется морская вода. О том, поможет ли это полуострову решить проблему водоснабжения, — в материале РИА Новости.

Жизнь на морской воде

Саудовская Аравия, Объединенные Арабские Эмираты, Кувейт, Катар, Оман, Бахрейн, Израиль обеспечивают себя водой за счет опреснения. Что же мешает последовать их примеру в Крыму?

Есть три основных способа опреснения. Первый — термическая дистилляция — известен тысячи лет. Соленую воду кипятят, сверху отводят пар, при охлаждении он конденсируется и дает пресную воду. А внизу остается концентрированный соляной раствор — рапа.

Второй — с применением электричества. Заряженные ионы соли перемещаются через избирательно проницаемую мембрану. Чем больше сила тока, тем меньше соли остается в воде.

Третий способ — обратный осмос — применяют в промышленных целях. Вода проходит через мембрану под давлением, а соль — снаружи.

Все три метода энергоемкие. Себестоимость полученной воды в три раза выше, чем из поверхностных пресных источников. Богатые страны Ближнего Востока могут себе это позволить, Крым — пока нет. Потребителям не хватит средств на такую воду. Кроме того, ее нельзя использовать для мелиорации.

Все же определенные шаги в этом направлении сделаны. В частности, пилотную станцию по опреснению построят вблизи города Судак. Небольшая установка действует в поселке Новый Свет.

8 июня 2020, 12:45

Крым может обойтись без поставок воды из Украины, заявил ученый

Горячее сердце вулкана

Но есть и природные опреснители. На побережье, над глубинными горячими магматическими очагами, нередко формируются системы выпаривания соленой воды и конденсации пара.

Морская вода просачивается к магме и вскипает. Соленая рапа уходит по трещинам, а пар под давлением поднимается вверх и конденсируется в пористых породах или полостях. Образуются подземные резервуары. Из них пресная вода устремляется по зонам разломов, пока не прорывается на поверхность.

Природные системы геотермального опреснения позволяют круглый год, независимо от осадков, получать много высококачественной воды для питья и полива. Воздействие на окружающую среду минимальное, а затраты — крайне низкие.

5 июня 2020, 04:21

Ученые прогнозируют низкие уровни воды летом в водохранилищах Крыма

Как устроены природные опреснители Крыма

Три такие системы обнаружили на побережье Черного моря, две — в Крыму. Первые сведения о них появились в 2006-2007-м, когда на полуострове вели геолого-разведочные работы на нефть и газ. Сейчас ученые уточнили их местоположение и контуры, детали строения.

Высокотемпературные очаги — зоны подземного парообразования с температурами от 100 до 200 градусов Цельсия — находятся под Ай-Петринской яйлой на глубине около двух с половиной километров. Их диаметр — 2,5 и четыре километра.

По заключению авторов исследования, пар из зоны кипения поднимается по разломам, а затем, на глубинах 930-1100 метров, конденсируется в виде горячих — 80-85 градусов Цельсия — геотермальных растворов. Ближе к поверхности в карстовых полостях известняков и в крупнозернистых песчаниках образуются подземные озера и линзы пресной воды с незначительным напором и температурой 25-30 градусов. Остаточная соленая геотермальная рапа истекает по тектоническим трещинам из нижней части зоны парообразования на глубинах 2000-2500 метров.

«Как работают такие системы, мы уже видели в других странах. Крупные объемы опресненных вод обычно расходятся от очагов на тысячи километров, — рассказывает РИА Новости Николай Ковалев из Севастопольского государственного университета. — Совместно с НИИ сельского хозяйства Крыма мы подтвердили наличие в зонах разломов высоконапорных глубинных пресных вод высокого качества. Как субмаринные разгрузки, они круглый год сбрасываются в Черное и Азовское моря на глубинах 600-800 метров и расстоянии пяти-десяти километров от берега».

Интересно, что многие разведочные скважины, пробуренные более двадцати лет назад, фонтанируют до сих пор. Вода абсолютно пресная — соли меньше грамма на литр. Как минимум два поселка в Крыму снабжаются такой водой, поступающей с глубин 500 и 800 метров.

«В том, что мы обнаружили, нет сенсации, — замечает Ковалев. — Давно известно, что в Крыму есть глубинные пресные воды. Они самоизливаются уже многие годы, выдавая не менее двух тысяч кубометров в сутки, в то время как дебет обычных скважин — 100-200 кубометров».

«В Крыму сейчас примерно у десяти поселков вообще нет источника воды, ее завозят, — добавляет ученый. — А здесь не надо строить большие водоводы: достаточно пробурить там, где разлом».

Подземные реки ищет ядерный резонанс

Ученые детально обследовали два сквозных подземных пресных потока, которые выходят из-под Крымских гор и через 200-300 километров сбрасывают воды в Азовское море. Всего же, по предварительной оценке, на полуострове около двадцати глубинных тектонических разломов, и по каждому за сутки протекает от одного до полутора миллионов кубометров пресной воды. Это в несколько раз больше объемов добычи из верхних водоносных горизонтов.

Направления потоков изучали по космоснимкам, затем проехали по местности с полевой аппаратурой — ядерным магнитно-резонансным (ЯМР) геотомографом. Он точно показывал, где разлом и есть ли там движение воды. Кроме того, прибор дистанционно, до глубины три километра, определил объемы, температуру и соленость водных масс, участки образования пара и направления его миграции по горизонтальным разрывам или трещиноватым породам.

Местоположение разломов и подземных вод ученые-геофизики из НИИ сельского хозяйства Крыма подтвердили методами электро- и магниторазведки.

Потоки приурочены к двум горизонтам проницаемых пород на глубинах около 400 и 1000 метров от поверхности. Пробы, отобранные из трех действующих скважин с самоизливом, показали высокое качество воды и ее пригодность для питья. Исследователи рассчитали общий напор потока, исходя из места и глубины сброса — эти данные получили, пользуясь ИК-снимками из космоса, на которых прекрасно видны выходы пресных вод на дне моря.

По мнению ученых, глубинные тектонические разломы Крыма — потенциальные водоносные каналы, не требующие финансовых затрат на постройку и обслуживание. Однако чтобы оценить запасы, все же необходимо бурить скважины.

7 февраля 2020, 08:47

Ученый назвал варианты преодоления дефицита воды в Крыму

Опреснительные установки

Опреснительные установки PETER TABOADA

 

Принцип работы:

Принцип работы системы основан на прохождении потока воды под давлением через полупроницаемые мембраны с порами размером менее 10 нм, которые проницаемы для молекул воды, но непроницаемы для ионов и молекул примесей. В результате этого поток воды разделяется на два: одна часть воды (фильтрат) практически полностью обессоливается и идет на использование, другая же часть, содержащая соли (концентрат) сбрасывается в канализацию. Для повышения процента выхода фильтрата частично используется концентрат, который подается на вход системы обратного осмоса.

Область применения: пассажирский и  технический флот, транспортные суда.

С 2009 года эксклюзивным представителем Peter Taboadа в России, СНГ и странах Балтии является Группа компаний «Морская Техника» (ООО «МТ-Групп»)

Размерный ряд опреснительных установок обратного осмоса PeterTaboada: 

Тип / модель

Производительность, м3/день

Длина, мм

Ширина , мм

Высота, мм

SW-Y 50

5

1280

395

750

SW-Y 150

15

1375

580

1200

SW-Y 200

20

1375

540

1450

SW 300

30

2800

950

1900

SW 400

40

2800

950

1900

SW 500

50

2800

950

1900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полная линейка опреснительных установок обратного осмоса Peter Taboada:

Компания Peter Taboada и группа компаний «Морская Техника» так же осуществляют производство и поставку опреснительных установок обратного осмоса модульного типа любой мощности.

Соответствие требованиям классификационных обществ

Опреснительные установки PETER TABOADA получили одобрения классификационных обществ.

Преимущества: 

  • Высокая надежность: системы для обессоливания морской воды спроектированы таким образом, чтобы противостоять самым тяжелым условиям эксплуатации в морских и промышленных средах.
  • Долговечность: изготовление из нержавеющей стали позволяет производить воду, отвечающую самым высоким стандартам качества, а так же продлевает срок службы оборудования.
  • Компактность: модульность конструкции и простота обслуживания.
  • Автоматизация: полностью автоматизированная система легка в эксплуатации.
  • Система повышения производительности воды: системы PETSEA RO могут быть укомплектованы насосами и гидравлическим оборудованием, позволяющими установку дополнительных мембран для увеличения производства воды без уменьшения эксплуатационных качеств системы.
  • Система не требуется тепловой энергии.
  • Система может быть спроектирована согласно требованиям клиента.

Опросный лист для подбора опреснительной установки PETSEA RO SW 

Группа компаний «Морская Техника» помимо поставок качественного оборудования, так же осуществляет проектные работы с согласованием в Регистре и пусконаладочные работы и сервисное обслуживание.  

По всем вопросам вы можете связаться со специалистом отдела продаж экологического оборудования:
Александр Бастраков
Тел. +7 (812) 309-46-46 доб.109
Моб. тел. +7 (981) 134-44-19
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Продукция

  • Установка опреснительная дистилляционная утилизационная судовая типа «Д» предназначена для получения пресной воды. Исходной водой (рабочей) является вода грунтовых скважин, морская и океанская с солесодержанием до 42 мг/л, температурой от минус 2°С до плюс 32°С.

    Получаемый дистиллят может использоваться для пополнения запасов питательной воды паровых котлов, пресной воды системы охлаждения дизелей и в качестве исходной для приготовления мытьевой и питьевой воды.

    При использовании дистиллята для мытьевых и питьевых целей должны предусматриваться средства, обеспечивающие его обработку с целью придания качеств, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к мытьевой и питьевой воде.

    Греющей водой установок может быть пресная вода системы охлаждения двигателей или тепловой контур водогрейных котлов.

    При наличии паровых котлов опреснительные установки могут потреблять в качестве теплоносителя водяной пар.

    Визуальный контроль за режимом работы водоопреснительной установки осуществляется с помощью термометров, манометров, вакуумметра и расходомеров. При этом контрольными параметрами являются: температуры греющей воды на входе в испаритель и на выходе из него; температуры охлаждающей воды на входе и на выходе из конденсатора; вакуум в конденсаторе; расход питательной воды; расход и соленость дистиллята.

    Изготовитель: АО «Красный гидропресс»

    Технические характеристики установок:


      Д2М Д3М Д4М Д5М
    Производительность, т/сут.  

    3,2

    6,3

    12,5

    25

    Общее содержание дистиллята, мг/л 

    5

    Избыточное давление пара перед установкой, кгс/кв.см  

    5 (-1,5; +0,5)

     Температура пара, °С

    насыщенный

    Расход пара на установку, кг/ч

    145 (-30; +15)

    265±50

    530±100

    1050±160

    Избыточное давление в конденсаторе, кгс/кв.см

    Минус 0,92

    Электроэнергия, потребляемая электронасосами:
      — род тока

    переменный трёхфазный

      — напряжение, В

    380

      — частота, Гц

    50

      — мощность, Вт

    1

    2,1

    Масса установки, кг

    620

    905

    1540

    2390

    Габариты, мм:
      — длина

    1150

    1250

    1650

    1850

      — ширина

    1000

    1225

    1440

    1720

      — высота

    1220

    1300

    1500

    1800

    Назначенный полный ресурс, ч, не менее

    100 000

    Назначенный полный срок службы, лет, не менее

    25

    Удельный расход тепловой энергии, кДж/кг, ккал/кг, не более 

    2,55х103, 6х102

  • Судовые водоопреснительные установки и их виды

    Узнать подробнее о товаре «Опреснительные установки» вы можете по телефонам +7 (812)240-44-64, +7 (812)240-44-65

    Для того чтобы судно максимально долгий срок пребывало в открытом океане, следует обеспечить его поступлениями свежей питьевой воды. Это одна из самых важных задач. Корабли используют воду для самых разнообразных нужд:

    · дистиллированная вода – для аккумуляторов;

    · техническая – для функционирования двигателей;;

    · питательная – для котельных систем;

    · технологическая – для хозяйственных нужд;

    · питьевая – для приготовления пищи.

    С собой в дальнее плавание такие объемные запасы воды взять не представляется возможным. Поэтому используют специализированные опреснительные установки. К примеру, для производства котельной воды применяются испарительные агрегаты; комбинированные аппараты – для бытовой и питательной воды; а опреснительные  системы усиленного действия – для питьевой.

    Высококачественная опреснительная установка способна переработать отработанную, морскую и производственную воду. На выходе получается очищенная жидкость, которую можно дальше использовать по назначению. Или выбросить в открытое море, не нанеся вреда окружающей среде.

    Какие бывают опреснительные установки?

    1. Фильтрационные или как их еще называют «осмосные». В принципе действия заложена мембрана, через которую под давлением просачивается загрязненная вода. Жидкость очищается от всех видов загрязнений. Для лучшего очищения воду пропускают через вторую ступень очистки, а также через бактерицидные и минерализующие устройства.

    Опреснительные установки осмосного типа характеризуются надежностью эксплуатации и экономичностью потребления электрической энергии. Именно по этим причинам в современном судостроении чаще можно встретить фильтрационные агрегаты.

    2. Вакуумные или как их еще называют «дистилляционные». Морская или загрязненная вода выпаривается, после чего происходит процедура конденсации. Таким способом происходит вымывание из жидкости всех полезных микроэлементов, поэтому много в пищу ее употреблять нельзя.

    Разделяются на два вида:

    · кипящие;

    · не кипящие.

    Дополнительно опреснительные установки оснащаются вспомогательным оборудованием: умягчителем, специальными фильтрами и другим.

    ООО «СБС» предлагает производительные, надежные, экономичные, безопасные и эффективные опреснители в любых характеристиках и функциональном наполнении. Звоните!

    Тепловой и гидравлический расчёт судовой водоопреснительной установки типа ”Д”»

    Морской государственный университет им. Г.И. Невельского.
    Кафедра судовых котельных, турбинных установок и вспомогательного энергетического оборудования
    (СКТУ и ВЭО)
    курсовой проект «Тепловой и гидравлический расчёт судовой
    водоопреснительной установки типа ”Д”»
    Владивосток 2019

    Производительность, кг/с 25т/сутки
    Температура греющей воды, 74 с
    Температура забортной воды, 24 с
    Коэффициент продувания 3,0

    ОГЛАВЛЕНИЕ
    Введение……………….……………………………………………………………..4
    1. Опреснительная установка типа «Д»……………………………………….……5
    1.1. Устройство и принцип работы……………………………………………………5
    2. Тепловой расчет опреснительной установки.……………………………………….8
    2.1. Определение параметров вторичного пара…………………………………………….8
    2.2. Тепловой и конструктивный расчет греющей батареи………………………………9
    2.3. Тепловой расчет и компоновка конденсатора ………………………………………13
    3. Гидравлический расчет утилизационной опреснительной установки
    типа «Д»…………………………………………………………………………………………………..16
    3.1. Определение гидравлического сопротивления полости
    охлаждающей воды конденсатора………………………………………………………17
    3.2. Определение гидравлического сопротивления греющей
    воды в межтрубном пространстве нагревательной батареи……………….18
    4. Поверочный расчет опреснительной установки………………………………20
    4.1.Исследование влияния температуры забортной воды на
    производительность спроектированной опреснительной установки……………………..20
    4.2. Исследование влияния накипи в греющей батарее на
    производительность спроектированной опреснительной установки………………22
    Заключение………………………………………………………….…….………………25
    Список литературы………………………………………………………….………….26

    Состав: Тепловая схема глубоковакуумной утилизационной опреснительной установ-ки на базе отечественного опреснителя типа «Д»

    Софт: КОМПАС-3D 18.06

    По мере увеличения нехватки воды, количество опреснительных установок растет

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

    Каждый день 100 миллионов галлонов морской воды проталкиваются через полупроницаемые мембраны, чтобы создать 50 миллионов галлонов воды, которая подается по трубам для муниципальных пользователей. Карловы Вары, полностью введенные в эксплуатацию в 2015 году, производят около 10 процентов пресной воды 3.1 миллион человек в регионе используют воду, что примерно в два раза дороже, чем другой основной источник воды.

    Дорого, да, но жизненно важно для того, чтобы он был местным и надежным. «Засуха — это повторяющееся состояние здесь, в Калифорнии, — сказал Джереми Кратчфилд, менеджер по водным ресурсам Управления водного хозяйства округа Сан-Диего. «В 2017 году мы только что вышли из пятилетней засухи. Завод снизил нашу зависимость от импортных поставок, что временами является сложной задачей здесь, в Калифорнии. Так что это компонент надежности.”

    Второй завод, аналогичный Карлсбаду, строится в Хантингтон-Бич, Калифорния, с той же производительностью 50 миллионов галлонов в день. В настоящее время в Калифорнии работает 11 опреснительных заводов, и еще 10 планируются.

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

    Давно шли на опреснение, короче — на опреснение.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, поскольку опреснение начинает применяться во многих местах по всему миру. Несколько факторов сближаются, чтобы ввести в строй новые заводы. Население быстро выросло во многих местах, испытывающих нехватку воды, в том числе в некоторых частях Китая, Индии, Южной Африки и США, особенно в Аризоне и Калифорнии. Кроме того, засуха — отчасти из-за изменения климата — происходит во многих регионах, которые еще не так давно считали, что их запасов достаточно.

    Сан-Диего — одно из таких мест. При средиземноморском климате Южной Калифорнии и отсутствии грунтовых вод в год выпадает всего 12 дюймов дождя в год, поэтому половина воды в этом регионе поступает из далекой реки Колорадо. Однако количество снега, выпадающего в Скалистых горах и поддерживающего течение этой могучей реки, за последние два десятилетия значительно уменьшилось, и, по мнению некоторых исследователей, это может быть частью постоянного иссушения Запада. Изменение климата — вполне реальное явление для менеджеров водных ресурсов Юго-Запада и других регионов.

    За последнее десятилетие уровень опреснения неуклонно растет. Джонс и др., Наука об окружающей среде, 2019

    Между тем, стоимость опресненной воды снижается по мере развития технологий и роста стоимости других источников.За последние три десятилетия стоимость опреснения снизилась более чем вдвое.

    Тем не менее, бум де-салона не означает, что везде, где есть выход к морю, был найден новый источник пресной воды. Обстоятельства играют большую роль. «По мере увеличения численности населения и истощения существующих запасов поверхностных вод, истощения или загрязнения подземных вод, проблемы становятся острыми, и есть выбор, который необходимо сделать» по поводу снижения выбросов загрязняющих веществ, — сказал Майкл Кипарски из Института воды Уиллера при Университете Калифорния, Юридическая школа Беркли.«В мире есть места, где сокращение выбросов экономически целесообразно, где существует большая нагрузка на водные ресурсы и много доступных энергоресурсов», например, на Ближнем Востоке.

    Сторонники De-sal признают, что отрасль должна противостоять и решать некоторые серьезные экологические проблемы, чтобы она продолжала расти. Опреснение требует огромного количества энергии, которая в некоторых местах в настоящее время вырабатывается ископаемым топливом. Кипарски предупреждает о наличии петли обратной связи, при которой по мере потепления планеты требуется больше обесцвечивания, что приводит к увеличению выбросов парниковых газов.Кроме того, есть серьезные опасения по поводу ущерба морской жизни от водозаборных систем завода и особо соленых сточных вод.

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

    Первые крупномасштабные предприятия по очистке солей были построены в 1960-х годах, и сейчас во всем мире насчитывается около 20 000 предприятий, которые превращают морскую воду в пресную. Королевство Саудовская Аравия, имеющее очень мало пресной воды и дешевую энергию для ископаемого топлива, которое оно использует на своих заводах по очистке солей, производит самую свежую воду из всех стран, пятую часть от мировых.

    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 небольших долей от их вместимости. Столкнувшись с кризисом, Перт, Мельбурн и другие города приступили к строительству крупных опреснительных заводов. Строительство станции в Мельбурне, которая предоставила первую воду в 2017 году, обошлось в 3,5 миллиарда долларов, и она обеспечивает треть снабжения города. Это критически важно, потому что в регионе выпало осадков ниже среднего в течение 18 из последних 20 лет.

    Израиль тоже делает ставку на опреснение. У него пять действующих заводов, и в планах еще пять. Хроническая нехватка воды теперь уходит в прошлое, поскольку более половины внутренних потребностей страны удовлетворяются за счет воды из Средиземного моря.

    По данным Международной опреснительной ассоциации, в настоящее время более 300 миллионов человек во всем мире получают воду с опреснительных установок.

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

    Но, несмотря на необходимость, заводы по переработке солей не будут строиться на каждой береговой линии. Основным препятствием является стоимость строительства завода и стоимость обработки воды. Управление водоснабжения округа Сан-Диего платит около 1200 долларов за акро-фут воды, поступающей из реки Колорадо и дельты реки Сакраменто Сан-Хоакин и перекачиваемой на сотни миль в Южную Калифорнию. Столько же от завода в Карловых Варах — достаточно, чтобы обеспечить семью из пяти человек в течение года — стоит около 2200 долларов.Поскольку озеро Мид — резервуар воды реки Колорадо на границе Невады и Аризоны, которая снабжает Сан-Диего — резко падает, оно может когда-нибудь, возможно, в ближайшие несколько лет, больше не сможет снабжать Сан-Диего. Уверенность превыше всего.

    De-sal, однако, страдает некоторыми серьезными экологическими проблемами. Существует два типа опреснения: термическое, при котором вода нагревается, а затем улавливается конденсат, и обратный осмос, при котором морская вода проходит через поры мембраны, которые во много раз меньше диаметра человеческого волоса.Это улавливает молекулы соли, но позволяет более мелким молекулам воды проходить. Оба требуют большого количества энергии, и выбросы парниковых газов, создаваемые необходимой электроэнергией, особенно на Ближнем Востоке, где ископаемое топливо производит электричество, вносят значительный вклад в глобальное потепление.

    Есть и экологические последствия. Чтобы сделать галлон пресной воды, требуется два галлона морской воды, а это значит, что оставшийся галлон является соленым. От него избавляются, возвращая его в океан, и — если это не сделать должным образом путем его распространения на большие площади — он может истощить океан кислорода и оказать негативное влияние на морскую жизнь.

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

    В исследовании Института воды, окружающей среды и здоровья ООН, опубликованном ранее в этом году, утверждается, что проблема отходов рассола недооценена на 50 процентов и что при смешивании с химическими веществами, предназначенными для предотвращения загрязнения систем, рассол токсичен и вызывает серьезное загрязнение.

    Другая проблема связана с засасыванием морской воды для обработки. Когда рыба или другой крупный организм застревает на приемной решетке, она умирает или получает травму; Кроме того, в систему засасываются личинки, икра и планктон рыб, которые погибают.

    «При потреблении мы [втягиваем] крошечные маленькие организмы, которые составляют около полутора фунтов взрослой рыбы в день», — сказала Джессика Джонс, представитель компании Poseidon Water, владеющей заводом в Карловых Варах. «Чтобы смягчить это, мы восстанавливаем 66 акров заболоченных земель в заливе Сан-Диего.И нам только что разрешили новый забор, который уменьшит воздействие ».

    Опреснительный завод Туас 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, «Влияние на морскую жизнь очень малоизвестно. На объектах не было большого мониторинга ». Стратегия, которая все чаще используется для устранения или уменьшения этой проблемы, заключается в том, чтобы зарыть водозаборы морской воды под морское дно и использовать песчаное дно океана в качестве естественного фильтра.

    В 2016 году Калифорния приняла Поправку по опреснению воды, которая ужесточила правила приема и утилизации рассола.Сторонники опреснения воды утверждают, что изменения были обременительными и замедляют движение к будущему с опреснением воды.

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

    Большая часть недавнего развития опреснения была связана с использованием солоноватой воды, которую дешевле обрабатывать, чем морскую воду.

    Аризона, испытывающая постоянную нехватку воды и сталкивающаяся с нехваткой воды в реке Колорадо, рассматривает как завод по очистке морской воды в партнерстве с Мексикой, у которой есть доступ к океану, которого нет у штата, так и заводы, которые могут обрабатывать 600 миллионов акров земли. -футы залежей солоноватой воды, по оценке государства.

    В Техасе сейчас 49 муниципальных опреснительных заводов, которые перерабатывают солоноватую воду, как поверхностную, так и подземную.Сан-Антонио в настоящее время строит крупнейший завод по опреснению солоноватой воды в стране. 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. Удаление солей из солоноватой воды стоит от 1000 до 2000 долларов за акр-фут.

    Кули из Тихоокеанского института утверждает, что прежде чем строить очистные сооружения, муниципалитеты должны полностью реализовать программы сохранения, способствовать повторному использованию питьевой воды — повторному использованию сточных вод, также известному как рециркуляция из туалета в кран, — или обрабатывать ливневые стоки.«Имеет смысл сначала выбрать более дешевые варианты, а более дорогие варианты оставить в будущем, чтобы они были разработаны, когда они вам понадобятся», — сказала она.

    Correction, 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, Калифорния.

    Опреснение в Китае и Калифорнии

    Портовый город Тяньцзинь отчаянно нуждается в воде.Запасы поверхностных и грунтовых вод в этом обширном мегаполисе на северо-востоке Китая сократились до опасно низкого уровня из-за десятилетий сокращения количества осадков и чрезмерной эксплуатации реки Хай, протекающей через город. По данным Бюро по охране окружающей среды Тяньцзиня, водные ресурсы города на душу населения составляют одну двадцатую от среднего показателя по стране, что намного ниже контрольного показателя ООН для региона, испытывающего нехватку воды. Несмотря на то, что Тяньцзинь продвигает экономию воды и учет воды среди жилых и промышленных пользователей, он все еще сталкивается с дефицитом, который заставляет его полагаться на крупномасштабную инфраструктуру водоснабжения, такую ​​как Проект переброски воды Юг-Север и опреснение морской воды.

    В США разворачивается похожая ситуация. После продолжительной засухи в период с 2011 по 2015 год инвестиции Калифорнии в опреснительные установки для снабжения пресной водой засушливого юга штата росли в геометрической прогрессии. В то время как большинство американских опреснительных установок используются для очистки менее соленой «солоноватой воды» из рек и заливов, крупномасштабные операции с морской водой начали распространяться в Калифорнии, а также во Флориде и Техасе. В одной только Калифорнии есть 11 муниципальных заводов по опреснению морской воды, и еще 10 предлагается.В 2015 году компания Poseidon Water LLC из Южной Калифорнии открыла крупнейшее в Америке предприятие по опреснению воды в Карловых Варах, которое в настоящее время обеспечивает около 10 процентов потребности Сан-Диего в воде. Обладая способностью производить 54 миллиона галлонов воды в день, этот новый опреснительный завод, а также еще один завод, который в настоящее время находится в стадии строительства в Хантингтон-Бич, могут обеспечить водную безопасность в Южной Калифорнии.

    В то время как Китай в настоящее время имеет 140 опреснительных заводов, в Соединенных Штатах есть более 400 муниципальных заводов, еще сотни микрозаводов используются в нефтегазовой промышленности.Около двух третей опресненной воды в США поступает в муниципальные системы водоснабжения, в то время как тяжелая промышленность потребляет только 18 процентов. Китай, напротив, направляет две трети своей опресненной воды на электростанции, производство стали и нефтехимию. Остальные мелкие предприятия обслуживают изолированные островные сообщества или прибрежные города. В настоящее время на опреснение приходится лишь 1,2 процента внутреннего водоснабжения Китая, что делает морскую и солоноватую воду крайне недоиспользуемым ресурсом в этой страдающей от засухи стране.В целом сектор опреснения воды в Калифорнии более эффективен, чем зарождающаяся промышленность в Китае, и, следовательно, имеет преимущества с точки зрения конкурентоспособности затрат и управления окружающей средой.

    Фотография предоставлена: Вид с воздуха на опреснительную установку Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде, Калифорния. Использовано с разрешения Управления водного хозяйства округа Сан-Диего, все права защищены.

    Цена (не всегда) правильная

    Несмотря на серьезные проблемы с водной безопасностью, цены на грунтовые и поверхностные воды в Тяньцзине и других городах Китая являются одними из самых низких среди крупнейших экономик мира.В то время как центральное правительство экспериментировало с повышением цен на бытовое и коммерческое водопользование, тарифы на воду в Китае остаются на 70–80 процентов ниже международных стандартов, по ставкам, которые часто не позволяют предприятиям водоснабжения покрывать свои затраты. Напротив, опресненная вода основана на дорогих импортных технологиях и стоит на 50–140 процентов больше за тонну, чем обычная водопроводная вода. Таким образом, очень немногие промышленные предприятия Китая готовы перейти с дешевых источников пресной воды на опресненную воду.

    Тяньцзиньский опреснительный завод Beijiang продает менее 35 процентов своей производственной мощности, составляющей почти 53 миллиона галлонов в день, и требует огромных государственных субсидий, чтобы оставаться на плаву. Чтобы создать жизнеспособный рынок опреснения и способствовать лучшему сохранению воды в целом, китайское правительство могло бы обратиться к калифорнийской модели установления муниципальных цен на воду, отражающей истинную ценность воды.

    Из-за засухи 2011–2015 годов правительство штата Калифорния и местные предприятия водоснабжения повысили цены и ввели строгую политику экономии воды.Сочетание более высоких цен и технологических инноваций для снижения стоимости эксплуатации опреснительных установок помогло Калифорнии создать относительно стабильный и экономичный рынок опреснения. В 2019 году издание Businesswire сообщило, что завод в Карловых Варах был финансово сильным, и Fitch Ratings повысило рейтинг облигаций завода, чтобы отразить его «высокие операционные показатели» и ожидания того, что положительная тенденция в производительности сохранится.

    Ограничение воздействия на климат и океан

    Помимо стоимости, быстрый рост опреснения в Китае вызывает две основные экологические проблемы: углеродный след и сброс рассола.Опреснение является наиболее энергоемким способом снабжения пресной водой, и в Китае эти установки в основном работают на угле. В период с 2006 по 2016 год годовое потребление энергии опреснительной промышленностью Китая увеличилось почти в двадцать раз, до ежегодных выбросов углерода более 1600 мегатонн, что эквивалентно дополнительным 350 миллионам автомобилей на дорогах. В Тяньцзине старые установки термического опреснения являются крупным источником этих выбросов, в то время как более современные установки, использующие конструкции «обратного осмоса» на основе мембран — например, установка Hyflux в Даганге, введенная в эксплуатацию в 2009 году, — имеют меньший углеродный след.

    Рассол, высококонцентрированный побочный продукт опреснения морской воды, оказывает еще одно серьезное воздействие на окружающую среду. Этот сверхсолевой раствор морской воды и других добавленных химикатов может нанести вред водным экосистемам при сбросе обратно в океан. По оценкам исследователей из Пекинского педагогического университета, к концу 2020 года сброс рассола увеличится до 1,5 миллиона кубических метров в день, что эквивалентно более чем 600 плавательным бассейнам олимпийского размера каждый день. Рост солености океана из-за опреснительных заводов уже препятствует производству фитопланктона в заливе Цзяочжоу в провинции Шаньдун и, вероятно, способствует цветению водорослей в море возле провинции Хэбэй, которое нарушило аквакультуру, нанося вред местной экономике.

    Напротив, строгие правила Калифорнии в отношении загрязнения и сброса рассола вынудили опреснительную промышленность штата уменьшить свое воздействие на окружающую среду. Под контролем государства на заводе в Карловых Варах установлены теплообменники, которые сокращают энергопотребление завода на 46 процентов и сокращают выбросы углерода на 42 000 метрических тонн в год. Завод также покупает кредиты на возобновляемые источники энергии и участвует в лесовосстановлении, чтобы компенсировать свои выбросы.

    Фотография предоставлена: Аэрофотоснимок опреснительной установки Клода «Бада» Льюиса в Карлсбаде, Калифорния, использован с разрешения Управления водного хозяйства округа Сан-Диего, все права защищены.

    В 2015 году Poseidon Water объявила, что ее новый завод в Хантингтон-Бич в Лос-Анджелесе будет использовать зачетные единицы, чтобы стать первым в Калифорнии крупномасштабным водоочистным сооружением, полностью нейтральным по выбросам углерода, и что завод в Карлсбаде также быстро движется к нейтралитету. Эми Чен, директор Управления водного хозяйства округа Сан-Диего Программы городского водного округа, также отметила в интервью, что опреснение в Южной Калифорнии снижает потребность в импортируемой воде, перекачиваемой с севера в рамках энергоемкого проекта водоснабжения штата, сокращая использование электроэнергии и предотвращение выбросов.

    Для борьбы с загрязнением рассолом Калифорния приняла Поправку по опреснению воды в 2016 году, которая ужесточила ограничения на забор воды и сброс рассола на предприятиях по всему штату. Многие калифорнийские опреснительные установки вводят новшества для очистки своих сточных вод. Завод в Карловых Варах потребляет 299 миллионов галлонов в день из лагуны Агуа-Гедионда для разбавления рассола перед его сбросом. Благодаря такой адаптации сбросы с завода в Карловых Варах всего на 20 процентов больше солености, чем обычная морская вода, по сравнению со стандартными 50 процентами с других заводов.Со своей стороны, завод в Хантингтон-Бич планирует установить систему диффузора рассола, чтобы помочь рассеять рассол в океане после выпуска. Наконец, как Китай, так и США начали внедрять пилотные проекты с нулевым сбросом жидкости, в которых используются бассейны испарения для превращения рассола в товарную поваренную соль, хотя такая практика еще далека от повсеместного распространения.

    Опреснение — тупик?

    С развитием этой технологии экологи и государственные регулирующие органы начали сомневаться в том, стоит ли опреснение своей соли.На протяжении десятилетий Тихоокеанский институт проводил подробные исследования экономических затрат и экологических проблем, которые все еще преследуют промышленность в Калифорнии. WWF утверждает, что опреснение отвлекает города от инвестиций в более устойчивые варианты, такие как водосбережение и повторное использование сточных вод. Тяньцзинь, например, представляет собой один из «модельных городов Китая для экономии воды». Но, как и многие города Калифорнии, Тяньцзинь по-прежнему испытывает острую нехватку воды.

    По мнению китайских и калифорнийских специалистов по водным ресурсам, гарантия водной безопасности опреснением пока окупается.«Эти заводы — не серебряная пуля, и они не решат всех наших проблем с водоснабжением», — говорит Скотт Хьюстон из муниципального водного округа Западного бассейна в Калифорнии, «… но причина, по которой вы все же смотрите на опреснение, заключается в том, что оно может быть 100% надежной частью вашего водоснабжения ». В Китае на Всекитайском собрании народных представителей в этом году было предложено «быстрое развитие использования морской воды» в качестве средства «смягчения дисбаланса спроса и предложения» в прибрежных районах и сокращения эксплуатации ценных ресурсов подземных вод.

    Перед лицом быстрой индустриализации и сокращающихся возможностей опреснение стало лучшей надеждой для обоих регионов избежать хронической нехватки воды. На этих выжженных берегах опреснение никуда не денется.

    Особая благодарность Эми Чен и Скотту Хьюстону за их вклад в эту статью.

    Уильям М. Райхер был стажером-исследователем на Китайском экологическом форуме зимой 2020 года. Он проживает в Окленде, штат Калифорния, и в настоящее время изучает правительство, государственную политику и китайский язык в Дартмутском колледже.

    Источники: Азиатский банк развития, Businesswire, Департамент водных ресурсов Калифорнии, California Water Boards, Caixin, Carlsbad Desalination Project, CGTN, China Daily, Chinadialogue, Китайское общество океанографии, Исследовательская служба Конгресса, Энергетика, Energy Recovery Inc., FINA, The Guardian, Hyflux, IDE Technologies, Международная ассоциация опреснения, Международные реки, Журнал повторного использования и опреснения воды, KPCC, Lenntech, MIT Technology Review, The New York Times, Регистр округа Ориндж, Тихоокеанский институт , Институт международной экономики Петерсона, Poseidon Water, The Sacramento Bee, Управление водного хозяйства округа Сан-Диего, Наука об окружающей среде, Департамент внутренних дел США по мелиорации, Агентство по охране окружающей среды США, Кампания «Ценность водных ресурсов», Вода, Финансирование водоснабжения и Управление, Сеть водного следа, Журнал Wired, Всемирный фонд дикой природы, Yale Environment 360.

    Кредит на ведущую фотографию : Водопроводные трубы на опреснительной установке, любезно предоставлено Управлением водоснабжения округа Сан-Диего, все права защищены.

    Опреснение морской воды Тампа-Бэй — Тампа-Бэй Уотер

    Завод по опреснению морской воды в Тампа-Бэй — это засухоустойчивое альтернативное водоснабжение, обеспечивающее регион питьевой водой до 25 миллионов галлонов в день.

    Морская вода, поступающая на установку, проходит тщательную предварительную обработку, после чего пресная вода отделяется от морской воды с помощью обратного осмоса.Конечный продукт — качественная питьевая вода, обеспечивающая до 10 процентов потребностей региона.

    Завод по опреснению морской воды в Тампа-Бэй предоставил более 26 миллиардов галлонов чистой и безопасной питьевой воды в регион Тампа-Бэй с момента запуска завода в эксплуатацию в 2007 году.

    Как работает завод

    Завод по опреснению морской воды в Тампа-Бэй использует процесс, называемый обратным осмосом (RO), для производства питьевой воды из морской воды.

    Опреснительная установка расположена рядом с электростанцией Big Bend компании Tampa Electric (TECO), которая уже забирает и сбрасывает до 1,4 миллиарда галлонов морской воды в день из залива Тампа, используя ее в качестве охлаждающей воды для электростанции. Завод по опреснению морской воды в Тампа-Бэй «улавливает» до 44 миллионов галлонов в день (мг / сут) этой теплой морской воды, разделяет ее на питьевую воду и концентрированную морскую воду и разбавляет морскую воду вдвое больше, прежде чем вернуть ее в залив.

    Предварительная обработка

    Перед процессом обратного осмоса морская вода, поступающая на опреснительную установку, проходит через фильтры, удаляющие мусор, затем проходит традиционный процесс очистки, называемый коагуляцией и флокуляцией.В этом процессе в морскую воду добавляются химические вещества, которые заставляют водоросли, органические материалы и частицы слипаться, чтобы их было легче удалить на стадии фильтрации через песок.

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

    Обратный осмос

    Далее идет процесс RO.Высокое давление заставляет предварительно обработанную воду через полупроницаемые мембраны отделять пресную воду, оставляя вдвое более соленую морскую воду и другие минералы.

    Размер каждой поры мембраны обратного осмоса составляет около 0,001 микрона, что составляет примерно 1/100 000 диаметра человеческого волоса.

    Последующая обработка, смешивание и доставка

    После процесса обратного осмоса добавляются химические вещества для стабилизации опресненной морской воды. Высококачественная вода доставляется на региональные предприятия Tampa Bay Water, где она смешивается с очищенной питьевой водой из других источников перед доставкой членам Tampa Bay Water.

    Возврат концентрата

    При полной мощности в процессе обратного осмоса остается около 19 мг / сут морской воды с повышенным содержанием соли в два раза, которая возвращается в поток охлаждающей воды Биг-Бенд и смешивается с 1,4 миллиарда галлонов охлаждающей воды, достигая коэффициента смешения до 70- к-1. В этот момент перед входом и смешиванием с водой любого залива соленость уже в среднем всего на 1,0–1,5 процента выше, чем в воде из залива Тампа. Это небольшое увеличение находится в пределах обычных сезонных колебаний солености Тампа-Бэй.

    Смесь охлаждающей воды движется через выпускной канал, смешиваясь с большим количеством морской воды, еще больше разбавляя выпуск. К тому времени, когда сбрасываемая вода достигает залива Тампа, ее соленость почти такая же, как и в заливе. А большой объем воды, которая естественным образом втекает в залив Тампа и выходит из него возле Биг-Бенд, обеспечивает большее разбавление, предотвращая какое-либо долгосрочное накопление солености в заливе.

    Комплексная программа гидробиологического мониторинга Tampa Bay Water собирает тысячи проб, включая непрерывные измерения солености каждые 15 минут рядом с опреснительной установкой.Этот и другие мониторинги качества воды с 2003 года не показывают поддающихся измерению изменений солености в заливе Тампа, связанных с выращиванием растений.

    Discovery Channel Как это сделано: опресненная морская вода

    Часы «Как это сделано — Как работает материал — Океанская вода» от канала Discovery.

    Мониторинг окружающей среды

    Исследования

    Перед строительством опреснительной установки было проведено несколько исследований.Эти исследования включали:

    • Анализ совокупного воздействия для проектов Генерального плана водоснабжения (включая опреснение при 50 мг / сут)
    • Геологическая служба США в районе электростанции Биг-Бенд
    • Независимые исследования были проведены с использованием пилотной установки:
      • Морская лаборатория Моте
      • Датская гидравлика Институт
      • Университет Южной Флориды (USF)
      • Лаборатория Саванны / STL Precision
      • Лаборатория Маринко
      • Округ Хиллсборо

    Каждое исследование было одобрено Департаментом охраны окружающей среды Флориды (FDEP) и проводилось в соответствии с FDEP методы в лаборатории, одобренной FDEP.В каждом исследовании был сделан вывод о том, что опреснительная установка будет производить высококачественную питьевую воду без вреда для качества воды в Тампа-Бэй или для морской флоры и фауны.

    Гарантии

    Опреснительная установка оснащена системами мониторинга и сигнализации для отслеживания солености исходной воды, опресненной питьевой воды и концентрированной морской воды, сбрасываемых обратно в залив Тампа. Измерения проводятся на нескольких участках до, внутри и после завода.

    Операторы непрерывно контролируют коэффициент смешивания морской воды, возвращаемой в залив, чтобы обеспечить соблюдение экологических разрешений.Система аварийной сигнализации предупредит операторов о необходимости проверить или отрегулировать систему. Система мониторинга также автоматически отключит затронутые участки объекта, если контролируемые уровни превышают заданные параметры.

    Санта-Барбара — Опреснение

    Опреснительная установка Чарльза Э. Мейера

    Городская опреснительная установка им. Чарльза Э. Мейера использует самые современные технологии и методы проектирования для снижения спроса на электроэнергию и воздействия на окружающую среду, обеспечивая при этом важнейшее водоснабжение города.

    Завод производит три миллиона галлонов питьевой воды в день. Это эквивалентно 3 125 акрам-футам воды в год или примерно 30 процентам потребности города. Опреснительная установка является важной частью портфеля городского водоснабжения, в который также входят поверхностные воды из водохранилищ Качума и Гибралтар, грунтовые воды, вода штата, закупленная вода, оборотная вода и водосбережение.

    Капитальные затраты на повторную активацию объекта составили 72 миллиона долларов, профинансированных в течение 20 лет с низким значением 1.Кредит с процентной ставкой 6%, что соответствует 4,2 миллиона долларов в год в счет обслуживания долга. В 2018 году город получил грант в размере 10 миллионов долларов от Департамента водных ресурсов, что значительно снизило общую стоимость проекта. Грант был получен на основе Предложения 1 — водной гарантии, принятой избирателями в 2014 году для обеспечения финансирования улучшения качества воды, водоснабжения и инфраструктуры. Ежегодные эксплуатационные расходы оцениваются примерно в 4,1 миллиона долларов при полном производстве и примерно 1,5 миллиона долларов в нерабочем или резервном режиме.Завод может быть переведен в режим ожидания в определенные периоды, чтобы снизить эксплуатационные расходы.

    В 2015 году городской совет заключил с IDE Americas, Inc. контракт на проектирование / строительство / эксплуатацию для повторного ввода в эксплуатацию опреснительной установки. Строительство было завершено летом 2017 года, и опреснительная установка начала распределять воду среди потребителей города. Конструкция станции включает экранированную водозаборную систему с отверстиями диаметром один миллиметр, выпуск разбавленного и рассеянного рассола, а также высокоэффективные насосы и двигатели для снижения общих потребностей станции в электроэнергии.

    Улучшения в технологии опреснения

    С момента постройки завода в 1991 году многое изменилось в технологии опреснения воды.

    Возобновляемая установка…

    • Потребляет на 40 процентов меньше энергии, чем оригинальная конструкция, что значительно снижает потребность в электроэнергии и выбросы углекислого газа за счет использования высокоэффективных насосов, двигателей и улучшенной технологии фильтрации.

    • Использует водозаборные трубы океана, оборудованные сетками из проволочного клина, признанными Государственным советом по контролю за водными ресурсами как лучшая доступная технология для экранированных водозаборов в открытом океане.Экраны изготовлены из прочного медно-никелевого сплава и имеют отверстия диаметром один миллиметр, чтобы свести к минимуму попадание в ловушку и столкновение с морскими обитателями.

    Дополнительная информация:

    Краткая история

    Перед лицом серьезного кризиса водоснабжения в конце 1980-х годов город Санта-Барбара (город) построил завод по опреснению морской воды в качестве аварийного источника питания. Производственная мощность завода составляла 7 500 акров футов в год (AFY) с потенциалом расширения до 10 000 AFY.Соседние водные районы Монтесито и Голета заключили контракты на выплату пособий в размере 1 250 афганских юаней и 3 069 афганских юаней, соответственно, в течение пятилетнего контрактного периода. Городские власти имели право на получение 3 181 AFY. Все расходы на строительство основывались на этих выплатах.

    После того, как завод был построен, он работал с марта по июнь 1992 года. Из-за обильных дождей зимой 1991-1992 годов и последующими зимами засуха в городе была уменьшена, и опреснительная установка была переведена в режим ожидания.Общая стоимость строительства в размере 34 миллионов долларов была оплачена в течение первоначального 5-летнего контрактного периода муниципалитетом, водным округом Голета и водным округом Монтесито, с долей города примерно в 14,5 млн долларов. Однако водные округа Голета и Монтесито не решили продлить или возобновить свою долю в заводе после первоначального пятилетнего контрактного периода.

    4 июня 1991 года городские избиратели решили сделать опреснение постоянной частью городской системы водоснабжения. С утверждением Долгосрочной программы водоснабжения 5 июля 1994 г. (LTWSP1994) городские власти добавили опреснительную установку к своим постоянным источникам воды.Отчет о воздействии на окружающую среду LTWSP1994 был сертифицирован 24 мая 1994 года. 15 октября 1996 года прибрежная комиссия Калифорнии выдала городу Разрешение на развитие прибрежных районов для постоянных опреснительных установок максимальной мощностью до 10 000 афганских фунтов в год. Разрешение предусматривало работу в прерывистом режиме и при базовой нагрузке. В связи с достаточным запасом пресной воды с 1991 года, станция оставалась в режиме длительного ожидания для возобновления работы, когда потребность в водоснабжении не может быть удовлетворена с использованием всех других доступных источников, включая чрезвычайную экономию воды.

    21 июля 2015 года в связи с исключительной засухой городской совет Санта-Барбары единогласно проголосовал за возобновление работы опреснительной установки Чарльза Э. Мейера. В мае 2017 года были завершены пусковые испытания на станции, и городские власти начали подачу опресненной воды в городскую систему водоснабжения.

    Колонка: Фирма по опреснению воды требует раздаточного материала на сумму 1,1 миллиарда долларов

    Мы все знаем, что находимся в разгаре ужасной засухи в Калифорнии.

    И все мы знаем, что у нас береговая линия протяженностью 1100 миль.

    Опреснение — ответ на наши проблемы?

    Нет. Это происходит после сбережения и повторного использования воды, и это лишь один из многих инструментов, которые могут предотвратить высыхание штата.

    Но не все опреснительные установки созданы одинаково, и не все они обеспечивают максимальную защиту окружающей среды. И не может быть более спорного проекта, чем предложенный для Хантингтон-Бич.

    Если мы что-то знаем о Poseidon Water, материнской компанией которой является канадская компания, контролирующая активы на сумму 650 миллиардов долларов по всему миру, то эти люди не стесняются просить государственных финансовых стимулов для строительства опреснительных заводов в Калифорнии.

    Это произошло с заводом компании в Карловых Варах на сумму несколько сотен миллионов долларов, и это происходит в Хантингтон-Бич.

    Для справки:

    8:33 8 декабря 2021 г. В более ранней версии этой колонки говорилось, что Посейдон стремится перекачивать 500 миллионов галлонов океанской воды в день на своей опреснительной установке. Компания планирует перекачивать 100 миллионов галлонов в день.

    Но критики ошеломлены наглостью Посейдона, который запросил 1,1 миллиарда долларов — из фонда облигаций, который в основном используется для финансирования доступного жилья в Калифорнии — для финансирования скандальной попытки компании выкачивать из океана 100 миллионов галлонов в день.

    «Я хотел бы подчеркнуть уровень прав, которыми, похоже, обладают эти должностные лица [компании]», — сказала Марсе Гутьеррес-Граудиньш, основатель Azul, некоммерческой организации по сохранению морской среды и экологической справедливости с упором на латиноамериканские общины.

    Сьюзан Джордан из Калифорнийской сети защиты прибрежных районов назвала эту сумму «возмутительной», заявив, что она составит более 25% пула средств, которые лучше было бы потратить на катастрофический жилищный кризис штата.

    Неизвестный комитет по распределению лимита долга Калифорнии, состоящий из государственного казначея, государственного контролера и государственного директора по финансам, должен встретиться в среду в Сакраменто, чтобы обсудить, как в следующем году выделить примерно 4 миллиарда долларов в виде не облагаемых налогом облигаций для частной деятельности.

    Смысл в том, чтобы дать толчок «частным проектам, приносящим общественную пользу». Комитет перечисляет предполагаемых бенефициаров в следующем порядке: программы аренды жилья, программы для новых покупателей жилья, предприятия по утилизации / переработке отходов и объекты по контролю за загрязнением.

    Может показаться преувеличением подать заявку на опреснительную установку под одним из этих заголовков, но другое малоизвестное государственное учреждение — Управление финансирования борьбы с загрязнением — рекомендовало одобрить запрос Poseidon на 1,1 миллиарда долларов в декабре 2019 года.

    Между тем, Poseidon запросил у Metropolitan Water District субсидию в размере 400 миллионов долларов и получил 585 миллионов долларов в виде кредитной помощи через ссуду под низкие проценты от администрации Трампа.

    И все это попрошайничество продолжалось, несмотря на то, что в северной части округа Ориндж, где имеются большие запасы грунтовых вод, нет особой нехватки воды. Это может объяснить, почему ни одно агентство водного хозяйства не подняло руку и не заявило, что нам действительно не терпится купить вашу воду. «Посейдон», говоря другими словами, не выстраивал в очередь клиентов.

    Я не финансовый волшебник, но если стоимость завода оценивается в 1,4 миллиарда долларов, почему запросы на поддержку, финансируемую налогоплательщиками, составляют примерно 2 миллиарда долларов?

    «Решение о том, как будет финансироваться проект, еще не принято», — сообщил мне по электронной почте исполнительный директор Poseidon Скотт Малони. «Некоторые (но не все) из перечисленных вами программ, на которые имеет право проект, могут быть реализованы».

    Посейдон рекламировал рабочие места, которые может создать проект, но Малони сформулировал проект в более экзистенциальных терминах.

    «Реалии изменения климата делают опреснение морской воды в Калифорнии обязательным условием», — сказал он.

    Я скажу, что, несомненно, этот проект пользуется большой поддержкой со стороны политического спектра и со стороны рабочей силы, несмотря на его многочисленные отрицательные стороны.

    Почему?

    Трудно сказать, но если вы вспомните оплошность губернатора Гэвина Ньюсома во французской прачечной — когда он стильно обедал, говоря людям, чтобы они оставались дома и укрывались от COVID-19, — вы можете вспомнить, что ужин был для его приятеля, который был лоббистом Посейдона.

    И вы, возможно, помните, когда член регионального совета по контролю качества воды Санта-Ана задал вдумчивые вопросы о необходимости проекта по опреснению воды, Ньюсом выбросил скептика за борт.

    В мире насчитывается более 16 000 опреснительных заводов, и технология постоянно совершенствуется, помогая снизить загрязнение воздуха и смягчить вредное воздействие на морскую среду обитания.

    Но Джордан и множество других защитников окружающей среды утверждали, что с учетом предложенной конструкции завода в Хантингтон-Бич ежедневно будут уничтожаться тысячи микроскопических организмов и повреждена пищевая цепь.Многого из этого можно было бы избежать, если бы водозабор находился под дном океана, как это происходит в некоторых проектах по опреснению воды.

    Андреа Леон-Гроссман из Азула сказал, что засуха вызвана частично загрязнением воздуха, и строительство огромных опреснительных заводов, работающих на ископаемом топливе, не помогает. Она также назвала это предложение «бесполезным занятием на 1,1 миллиарда долларов при приватизации воды», которое принесет пользу богатой частной компании, в то время как жилищный кризис продолжает обременять цветные сообщества с низкими доходами.

    И она добавила, что в Сан-Диего, часть которого пьет опресненную воду с завода в Карловых Варах, «один из самых дорогих тарифов на воду в стране.

    Есть ли какой-либо государственный орган, который может положить этому конец или хотя бы проявить смекалку, требуя модификации конструкции?

    Да. Прибрежная комиссия Калифорнии.

    Но 16 октября Малони из «Посейдона» разместил на своей странице в Facebook ссылку на попытку собрать 1 миллион подписей под «Законом о финансировании инфраструктуры водоснабжения» 2022 года, в число сторонников которого входят сторонники опреснения «Посейдон».

    Мой коллега Майкл Хилцик описал эту меру как захват воды и денег, в первую очередь Big Ag.Он утверждал, что это ослабит регулирующие органы и защиту окружающей среды и заставит налогоплательщиков выставлять счета за водные проекты, которые, помимо прочего, приносят пользу агробизнесу.

    Это также нейтрализует Прибрежную комиссию.

    Разработчики, скажем, опреснительной установки могут проигнорировать отказ в разрешении и сразу обратиться к министру природных ресурсов губернатора с просьбой об отмене решения.

    Я упоминал, что «Посейдон» подал заявку на разрешение от прибрежной комиссии на строительство своей опреснительной установки, но отказался уплатить плату за разрешение в размере 326 000 долларов, даже несмотря на то, что он захватывает все государственные средства, которые могут получить в свои руки?

    Слово наглое.

    Губернатор и его приспешники могут перевернуться, но остальным в этом нет необходимости.

    [email protected]

    Прибрежная опреснительная установка Sand City

    ]]> Прибрежная опреснительная установка

    Sand City — первая полномасштабная опреснительная установка морской воды в штате Калифорния. Он способен производить 300 акров воды (приблизительно 98 миллионов галлонов) в год и использует процесс обратного осмоса (RO) для опреснения солоноватой морской воды.Завод был введен в эксплуатацию в апреле 2010 года. Официальная церемония открытия состоялась в мае 2010 года.

    Финансирование проекта стоимостью 11,9 млн долларов было получено из двух источников. Сумма в 2,9 млн долларов была предоставлена ​​Департаментом водных ресурсов Калифорнии в рамках гранта по Предложению 50, а оставшиеся 9 млн долларов были покрыты самим городом через фонды реконструкции и фонды улучшения городской столицы. Песчаный город, расположенный в округе Монтерей, штат Калифорния, представляет собой небольшой город, в котором проживает всего несколько сотен постоянных жителей.Это популярное место для покупок и туристов, которое ежедневно посещают почти 40 000 человек.

    Назначение проекта

    Новый завод построен с целью обеспечения города долгосрочным водоснабжением. До ввода в эксплуатацию этой станции город покупал 100% воды у CalAm.

    Фон

    «Новый завод принадлежит Sand City и управляется CalAm».

    Sand City имел ограниченные водные ресурсы, и региональные усилия по разрешению этой ситуации не приносили хороших результатов более 20 лет по финансовым и политическим причинам.

    Поэтому город решил построить опреснительную установку самостоятельно в сотрудничестве с California American Water (CalAm), региональным коммунальным предприятием водоснабжения.

    Проект по обеспечению города источником питьевой воды находился в разработке с конца 1990-х годов. Отчет о воздействии на окружающую среду (EIR) для проекта был завершен и сертифицирован в январе 2005 года. В мае 2005 года разрешение на прибрежную застройку было единогласно одобрено прибрежной комиссией Калифорнии.В июне 2007 года город получил 2,9 млн долларов в рамках гранта по Предложению 50 от Департамента водных ресурсов.

    Завод проектирования

    Завод спроектирован таким образом, чтобы не было вредного воздействия окружающей среды на прибрежные ресурсы, включая морские организмы, запасы грунтовых вод и уязвимые места обитания. По химическому составу концентрат, полученный в результате обработки, будет очень похож на исходную морскую воду. В результате не ожидается, что его закачка в горизонтальную скважину ниже уровня моря под прибрежным обрывом существенно изменит существующую границу раздела морская вода / пресная вода.Это также не приведет к увеличению солености в заливе.

    «Завод спроектирован таким образом, чтобы не было вредного воздействия окружающей среды на прибрежные ресурсы».

    Объект включает четыре колодца для подачи солоноватой воды, колодец для захоронения концентрата и связанные с ним трубопроводы и компоненты. Из четырех скважин, которые используются для перекачки морской воды на завод, две используются в любой момент времени. Они имеют глубину более 18 м и расположены в 61 м от линии прибоя и более 760 м от завода.

    Размер питательных насосов уменьшен более чем на 60% за счет использования устройств рекуперации энергии.Это снизит долгосрочные эксплуатационные расходы и повысит общую эффективность завода. Установка имеет одностоечную конструкцию салазок обратного осмоса с четырьмя отдельными колоннами сосудов высокого давления. Конфигурация уменьшила занимаемую площадь и уменьшила количество соединительных трубопроводов. Фасад завода был разработан David Martin & Associates.

    Строительство завода

    Строительство началось в марте 2008 года с четырех скважин для отбора воды, трубопроводов и очистных сооружений. К концу 2008 года были завершены бурение скважин для сброса рассола и питающих скважин, а также работы по прокладке трубопровода.

    К концу марта 2009 года были завершены оболочка здания очистного сооружения и автостоянка, смонтировано все внутреннее оборудование обратного осмоса, насосы и трубопроводы на объекте, и были начаты финальные испытания установки и системы.

    Проект также включал строительство туннеля и установку сопутствующего трубопровода под государственной автомагистралью 1.

    Лечение

    Поставляемая морская вода сначала фильтруется через картриджные фильтры, а затем через одноступенчатые мембраны обратного осмоса, которые рассчитаны на получение 2-логарифмических (99%) баллов удаления.

    Полученная вода затем дезинфицируется с помощью ультрафиолетовой (УФ) дезинфекции для достижения дополнительной 3-логарифмической (99,9%) инактивации Cryptosporidium и Giardia.

    Для достижения дополнительной 4-логарифмической (99,99%) инактивации вирусов вода, дезинфицированная ультрафиолетом, затем хлорируется и стабилизируется с помощью воды существующей системы распределения путем смешивания двуокиси углерода, кальцитового контактора и каустической соды.

    Ключевые игроки

    Новый завод принадлежит Sand City и управляется CalAm.Контракт на проектирование и строительство завода был заключен с компанией CDM Constructors.

    Помимо установки четырех водозаборных скважин и сдвоенных 10-дюймовых трубопроводов из ПВХ, компания MGE Underground выполнила прокладку и бурение государственной автомагистрали 1, совместное строительство траншеи, ремонт и работы по выходу на пляж.

    Creegan + D’Angelo Engineers Подготовили предварительную проектную документацию. Обменник давления был поставлен компанией Energy Recovery.

    Опреснение | Вода в долине Санта-Клара

    А как насчет опреснения?

    Поскольку приливы в заливе Сан-Франциско заполняют болота северного округа Санта-Клара, вопрос об использовании ресурса, столь близкого и обширного, как Тихий океан, для производства пресной воды, волнует многих, особенно в наше время. засуха.

    Опреснение — это процесс удаления солей из морской или солоноватой воды путем дистилляции или фильтрации с получением свежей питьевой воды. Этот процесс используется в различных засушливых регионах по всему миру, от Израиля до Карловых Вар, Калифорния.

    Чтобы удовлетворить потребности Силиконовой долины в воде, водный район долины Санта-Клара проводит долгосрочное планирование, чтобы оценить все варианты и выбрать альтернативы, которые наилучшим образом позволят нам обеспечить безопасное, чистое и надежное водоснабжение.Один из вариантов, который мы оценили, — это опреснение.

    Опреснение в районе залива

    Водный округ долины Санта-Клара сотрудничал с четырьмя другими водохозяйственными агентствами области залива, чтобы изучить возможность опреснения воды в регионе. Критерии оценки включали качество воды, которая будет питать опреснительную установку, а также стоимость электроэнергии и улучшений инфраструктуры, рассмотрение вопросов разрешений и прав на воду, общественное признание и экологическую справедливость.

    Наиболее желательным местом для региональной установки будет площадка с питательной водой с наименьшим содержанием соли, для опреснения которой потребуется меньше энергии. Исследование показало, что опреснительная установка недалеко от Питтсбурга была бы наиболее рентабельной и технически осуществимой. На участке также имеется исходная вода, которая обычно является солоноватой, с соленостью намного ниже, чем у морской воды, что снижает стоимость очистки. Три участка Южного залива также были оценены на предмет их пригодности, но они получили низкую оценку.

    Ранее агентства построили небольшую демонстрационную установку на том же участке недалеко от Питтсбурга, чтобы определить возможность крупномасштабной операции по опреснению воды. Этот небольшой завод проработал в течение одного года, чтобы собрать соответствующие данные, чтобы агентства рассмотрели наилучшие варианты их водоснабжения.

    В то время как опреснение рассматривается здесь и было разработано в других местах, в настоящее время водный округ инвестирует в программы водосбережения, расширяя использование оборотной воды и анализируя качество воды, поступающей с пилотной установки по очистке воды, открывшейся в 2014 году, чтобы продемонстрировать, что Очищенная вода может сыграть роль в удовлетворении будущих потребностей нашего региона в воде.

    Вот краткий обзор факторов, которые необходимо учитывать для дальнейшего развития опреснения.

    С учетом опреснения

    Окружающая среда
    Для опреснения воды ее сначала необходимо перекачать из океанских или солоноватоводных источников на опреснительную установку. После фильтрации очищенная вода перемещается через систему подачи воды, в то время как солями, твердыми веществами и другими веществами, известными как рассол, которые были отфильтрованы из воды, необходимо надлежащим образом управлять.

    Процесс приема и утилизации рассола создает
    экологических проблем. Вливание воды в растение, в зависимости от того, где и как это делается, может угрожать морской жизни. Необходимы особые меры предосторожности, чтобы избежать попадания в ловушку и гибели морских обитателей. Также необходимы особые меры предосторожности при утилизации сильно засоленного рассола. Если его возвращают в море или залив, это нужно делать очень осторожно, чтобы сверхсоленая вода не навредила морской жизни.

    Энергия
    Энергия, необходимая для процесса опреснения, также является серьезной проблемой.Фильтрация солей и других соединений из морской воды должна производиться при очень высоком давлении, что требует значительных затрат энергии. Влияние на наш углеродный след необходимо учитывать в любом предложении по развитию опреснительной установки
    .

    Экономика
    Хотя небольшой демонстрационный завод около Питтсбурга все еще существует, для обеспечения полезного количества воды в регионе необходимо будет построить более крупный постоянный завод. Стоимость строительства завода, производящего 20 миллионов галлонов в день, составит около 200 миллионов долларов.В настоящее время подсчитано, что этот региональный завод
    может обеспечить округ Санта-Клара примерно 5 500 акро-футов воды в засушливые годы.

    Текущие затраты на производство и доставку воды составят до 1800 долларов за акр-фут в водный район долины Санта-Клара. Один акр-фут — это примерно столько же воды, сколько используют две семьи из пяти человек в год, или около 326 000 галлонов.

    Мобильное опреснение

    Другой вариант инвестирования в постоянную опреснительную установку — это развертывание мобильных опреснительных установок, которые обычно используются военными или аварийно-спасательными службами, когда водные системы отключены, как во время стихийных бедствий.Эти установки могут обеспечивать до нескольких миллионов галлонов чистой воды в день и могут быть выведены из эксплуатации, когда они больше не нужны, хотя они часто могут быть дороже, чем постоянная установка. Эти объекты очень похожи на «пиковые» электростанции, одобренные и эксплуатируемые во время энергетического кризиса в Калифорнии. Они требуют тех же разрешений, что и постоянный объект
    для работы, и будут подчиняться тем же требованиям, упомянутым ранее, для защиты морской флоры и фауны на водозаборах и для удаления рассола.

    Акцент на повторное использование и очистку воды

    В то время как мы оставляем опреснение как возможность в нашем портфеле водоснабжения, водный район неуклонно продвигается вперед с планами по развитию питьевого повторного использования усовершенствованной очищенной воды. Наиболее примечательным из них является работа Центра усовершенствованной очистки воды в Кремниевой долине, запущенного в 2014 году, который улучшает качество непитьевой оборотной воды и служит демонстрационным центром технологий очистки воды для питьевого использования.

    Акцент на повторное использование и очистку воды взят из истории матери-природы — вся вода на планете используется повторно, а переработка воды, как и переработка пластика и стекла, полезна для окружающей среды. Повторное использование и очистка воды позволяет водному району более гибко реагировать на засуху, обеспечивая устойчивую к засухе и контролируемую на месте систему водоснабжения для удовлетворения наших потребностей сейчас и в будущем.

    Целью района водоснабжения является расширение объемов оборотной и усовершенствованной очищенной воды для удовлетворения не менее 10 процентов общего спроса на воду к 2025 году, и для этого мы сотрудничаем с городами, производителями оборотной воды и розничными торговцами водой по всему округу.Конкретные проекты варьируются от непитьевой оборотной воды (пурпурная труба) для озеленения и промышленных целей, а также проектов, в которых будет использоваться усовершенствованная очищенная вода для пополнения наших бассейнов подземных вод для питьевого использования.

    Благодаря пяти предложенным проектам мы могли доставлять до 45 000 акров-футов в год дополнительной воды. Утвержденное избирателями предложение 1 Water Bond 2014 года включает значительные возможности финансирования для проектов повторного использования питьевой воды, что дополнительно стимулирует развитие этого будущего источника питьевой воды.

    Предвидение совета директоров водного округа, сделанное несколько лет назад по поводу создания центра очистки, окупилось. Завод открылся во время засухи и не только обеспечивает дополнительные запасы воды, но и демонстрирует, что с помощью этого процесса можно получить стабильно высококачественную воду.

    Чтобы узнать больше о Центре усовершенствованной очистки воды Кремниевой долины, посетите сайт www.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *