Нехватка пресной воды все больше ощущается во всем мире, даже в США и странах Европы. А в таких странах, как Израиль или Иран запасов пресной воды совершенно не хватает для нужд населения и производства. Существует мнение, что в конце концов человечество окажется перед необходимостью добычи пресной воды из вод мирового океана.

Опреснение морской воды - это процесс снижения уровня солей в воде. В нормальной морской воде содержание солей порядка 3,5 процентов, а в воде, которая пригодна для питья, этот уровень не должен превышать 0,05 процента. Также не стоит забывать, что после опреснения обязательно будет требоваться очистка воды от кальция и вредных составляющих, следовательно, необходимо использовать установки для водоочистки.

Водоочистка - серьезная задача при подготовке обычной пресной воды для использования человеком, а очистка опресненной воды - задача еще более сложная. Водоочистка морской воды сложна, потому что уровень содержащихся в морской воде микроорганизмов и их разнообразие гораздо выше, нежели в пресной воде. Более того, очистка морской воды еще осложняется тем, что в морской воде растворено гораздо больше химических соединений, чем в пресной и концентрация их гораздо выше. Все вышеперечисленное говорит о том, что водоочистка морской воды - процесс не менее сложный и важный, чем водоочистка пресной воды.

Существует несколько методов опреснения и последующей очистки морской воды. Одним из этих методов является метод дистилляции.

Дистилляция, или перегонка, основана на том, что вода - вещество летучее, а растворенные в ней соли - нелетучие. Морскую воду нагревают до температуры кипения, в результате чего образуется водяной пар, полученный пар забирается и охлаждается, в результате остается обычная вода. Но при использовании данного способа опреснения морской воды существуют несколько проблем, и самая основная проблема состоит в том, что при выпаривании соляной раствор, остающийся в дистилляторе, с каждым разом становится все более концентрированным. Это приводит к выходу из строя трубопроводов и самого дистиллятора, для решения этой проблемы используют многокамерные дистилляторы, а также часть опресненной воды сбрасывается с соляным раствором в море, а на ее место набирают новую порцию воды. Перед и после процесса дистилляции морская вода проходит процесс предварительной водоочистки.

Еще один способ опреснения морской воды и очистки ее от примесей является - . При использовании данного метода водоочистка и опреснение воды происходит при помощи мембраны, проницаемой для воды и в тоже время непроницаемой для солей и иных примесей, растворенных в морской воде, при помощи . Недостатком данного метода очистки и опреснения морской воды является малое количество получаемой пресной воды. Проблема в том, что морскую воду необходимо подавать на мембрану под давлением для того чтобы через мембрану просачивалась чистая вода, а соли оставались на обратной стороне фильтра. Установка по опреснению и очистке морской воды обычно представляет собой множество тонких трубок, стенки которых выложены изнутри ацетатом целлюлозы, морская вода подается в трубки под давлением, достаточным для того чтобы пресная вода просачивалась через фильтр. Такое давление называется осмотическим, необходимо следить за тем, чтобы оно не превысило допустимые величины, иначе мембрана может порваться или начать пропускать соли, растворенные в морской воде.

Также существуют другие методы опреснения морской воды , например, метод заморозки. Метод основан на том, что при превращении морской воды в лед, соли, растворенные в ней, в лед не попадают.

Как говорилось ранее, уделяя особое внимание процессу опреснения морской воды , нельзя забывать об очистке уже полученной пресной воды. Водоподготовка полученной воды в большинстве своем не отличается от процесса фильтрации и очистки обычной воды. Для очистки воды применяются фильтры грубой очистки, тонкой очистки и фильтры химической и биологической водоочистки.

К сожалению, на данный момент пока все еще не существует достаточно дешевого и эффективного метода опреснения морской воды , способного обеспечить все более возрастающие потребности человечества в пресной воде. Применяемые в данный момент методы опреснения морской воды или неэффективны, или стоимость получаемого литра опресненной воды слишком велика для использования в промышленных масштабах.

Необходимое количество фильтрующих элементов:

• фильтры для удаления взвешенных твердых частиц:
  • установки 2,4 м³/ч - 1 штука
  • установки 8,10 м³/ч - 1-2 штуки
• фильтр с активированным углем:
  • установки 2,4,8 м³/ч - 1-2 штуки
  • установки 10 м³/ч - 3 штуки
  Фильтры необходимо менять раз в месяц
• мембраны обратного осмоса:
  • установки 2 м³/ч - 1 штука
  • установки 4,8,10 м³/ч - 2 штуки

Коэффициент восстановления (отношение количества получаемого фильтрата к исходному количеству воды)

• установки 2,4,8 м³/ч - 45%
• установки 10 м³/ч - 35%

Чертеж установок обессоливания 2-10 м³/день

Схема установки обессоливания производительностью 10 м³/день:

Установка опреснения морской воды в 20-футовом контейнере арктического исполнения производительностью 40 м3 в сутки

Возможен к поставке широкий спектр опреснительных установок в контейнерном исполнении или смонтированных на полозковом шасси. Системы контейнерного исполнения построены внутри металлических отгрузочных контейнеров, собраны и полностью испытаны перед поставкой без необходимости сборки системы на площадке, прокладки трубопроводов, электропроводки или монтажа компонентов. Контейнер также служит отгрузочным контейнером, поэтому нет необходимости в деревянной упаковке или аренде морских контейнеров для транспортировки системы к месту назначения.

Полная система включает в себя фильтрацию, насосное оборудование, мембраны, электрические средства управления, подачу реагентов и элементы управления. Установки в контейнерном исполнении предназначены для производства до 1000 м3 в сутки питьевой воды из морской воды.

Контейнеры спроектированы для стационарных или мобильных установок внутри или вне помещений.

Характеристики:

Характеристики опресненной воды (фильтрата) на выходе из опреснительной установки:

• Соленость: ниже 400 ppm
• Концентрация хлоридов: ниже 100 ppm
• Содержание взвешенных частиц: ниже 5 ppm

Морская вода на мембраны должна подаваться при минимальной температуре 5 ° C. В опреснителе предусмотрен паро-водяной пластинчатый теплообменник с пластинами из титанового сплава для подогрева морской воды паром в зимнее время. Потребление пара с температурой 170°С при давлении 8 атм – около 200 кг в час.

Установка проектировалась для работы в невзрывоопасной зоне.

Расчетная потребляемая электроэнергия при работе системы обратного осмоса составляет 5 кВтч на один м3 опресненной воды.

Процесс предусматривает следующие этапы очистки

• Предварительная обработка подаваемой воды
• Одинарная ступень системы обратного осмоса
• Последующая обработка фильтрата

Предварительная обработка

Морская вода перекачивается центробежным насосом, имеющим следующие характеристики:

• Тип: центробежный
• Материал: нержавеющая сталь для деталей, контактирующих с жидкостью.
• Расход: 3,71 м3 / час
• Напор: 30 м при 3,71 м3 / ч
• Всасывание: заполненный
• Двигатель: 1,5 кВт, 2 полюса

Тип: вертикальный

Материал: FRP

Расчетное давление: 4 бар

Диаметр: 1050 мм

Высота: 2100 мм

Фильтруемая среда: песок и пирулозит

Мультисредный фильтр оснащен пневматическими клапанами включения / выключения для работы и обратной промывки.

На входе фильтра удаления железа и марганца установлен магнитный датчик.

Обратная промывка будет выполняться сырой водой через специальный насос обратной промывки. Во время обратной промывки будет произведен останов установки.

Насос обратной промывки будет иметь следующие характеристики:

• Тип: центробежный
• Материал: нержавеющая сталь для деталей, контактирующих с жидкостью
• Расход: 21 м3 / час
• Напор: 15 м при 21 м3 / ч
• Всасывание: заполненный
• Двигатель: 1,5 кВт, 2 полюса

После фильтра удаления железа и марганца происходит 100% фильтрация воды с помощью одно-картриджного фильтра первой ступени со следующими характеристиками:

• Материал корпуса фильтра: ПП
• Степень фильтрации: 20-5 микрон

Коллектор картриджного фильтра оснащен манометрами и датчиками давления. Затем морскую воду дезинфицируют с помощью ультрафиолетового стерилизатора с корпусом из полиэтилена повышенной плотности, местной панелью управления (срок службы ламп>8000 рабочих часов).

В отфильтрованную и дезинфицированную воду затем добавляется противонакипное средство.

Система дозирования противонакипного средства включает:

• 1 Электромагнитный дозирующий насос
• 1 Датчик низкого уровня для подачи общего сигнала, когда реагенты почти заканчиваются
• 1 Датчик низкого уровня для защиты дозирующего насоса от работы всухую

После добавления противонакипного средства происходит 100% фильтрация воды одно- картриджным фильтром второй ступени со следующими характеристиками:

• Материал корпуса фильтра: ПП
• Расчетное давление: 6 бар изб.
• Степень фильтрации: 10-1 микрон
• Количество картриджей: 1 (высота 20“)

Коллектор картриджного фильтра оснащен манометрами.

После картриджных фильтров предусмотрен бактериальный ингибитор.

Система дозирования бактериального ингибитора (бисульфит натрия) включает:

• Дозирующий резервуар из полиэтилена повышенной плотности емкостью 50 л
• электромагнитный дозирующий насос
• переключатель низкого уровня для защиты дозирующего насоса от работы всухую

Система обратного осмоса

Вода, отфильтрованная картриджными фильтрами, готова к подаче в систему обратного осмоса.

Характеристики обратного осмоса следующие:

Кол-во сосудов, работающих под давлением: 5 (в каждом по 3 элемента)

Тип сосудов, работающих под давлением: стекловолокно, расчетное давление 7 атм, боковое отверстие.

Диаметр сосудов: 4 ”

Кол-во мембран: 15

Восстановление: 45%

Расход: 3,71 м3 / час

Расход фильтрата: 1,67 м3 / час

Давление подачи: 62,5 бар при 5 ° C

Соленость фильтрата: около 220 ppm при 5 ° C

H.P. установленная мощность: 11 кВт

H.P. потребляемая мощность: прибл. 7,7 кВт при температуре морской воды 5 ° C

Насос высокого давления имеет следующие характеристики:

• Тип: аксиально-поршневой
• Материал: дуплексная нержавеющая сталь / супердуплексная нержавеющая сталь для всех частей, находящихся в контакте со средой

Насос высокого давления будет управляться электроприводом с частотной регулировкой (ЧРП) со степенью защиты IP55.

Последующая обработка

Предусматривается последующая обработка фильтрата с помощью системы дозирования каустической соды для нейтрализации свободного CO2 и затем регулировки pH.

Система дозирования каустической соды включает:

• Дозирующий резервуар из полиэтилена повышенной плотности емкостью 50 л
• 1 электромагнитный дозирующий насос
• 1 переключатель низкого уровня для защиты дозирующего насоса от работы всухую
• 1 измеритель рН

Система промывки и очистки

Для мембран потребуется периодическая очистка. Для этого предусмотрена система очистки мембран.

Система очистки мембран состоит из:

• Один бак для промывки / очистки
• Один мембранный насос для очистки / промывки

Промывочный / очистительный бак имеет следующие характеристики:

• Тип: Вертикальный
• Материалы: Полиэтилен повышенной плотности
• Вместимость: 300 л

Насос для очистки / промывки имеет следующие характеристики:

• Тип: центробежный, горизонтальный
• Материалы: AISI 316 (для всех частей, контактирующих с жидкостью)
• Мощность двигателя: 1,5 кВт (без потребления энергии, когда установка находится в производстве)

Когда предусмотрен останов установки обратного осмоса на долгое время, требуется промывка системы. Промывка будет автоматической и будет выполнена с использованием фильтрата низкой солености.

Процедура очистки должна начинаться оператором.

Установки обессоливания воды производительностью 40 и 160 м³/день

• фильтр для удаления взвешенных твердых частиц - 1 шт.
  
• 
  
• мембраны обратного осмоса:
  • установки 40 м³/ч - 2 штуки.
  • установки 160 м³/ч - 8 штук (2 сосуда по 4 мембраны в каждом).

Мембраны необходимо менять примерно каждые 3 года

Коэффициент восстановления - 38%

Схема установки обессоливания производительностью 40 м³/день:

Схема установки обессоливания производительностью 160 м³/день:

Система обратного осмоса производительностью 300 м³/день

Необходимое количество фильтров:

• фильтр для удаления взвешенных твердых частиц - 3 шт.
  Фильтр необходимо менять раз в месяц.
• фильтр для удаления остаточного хлора в воде - 3 шт.
  Фильтры необходимо менять раз в месяц.
• мембраны обратного осмоса - 24 штуки (4 сосуда по 6 мембран в каждом).
  Мембраны необходимо менять примерно каждые 3 года

Коэффициент восстановления - 50%

Система опреснения воды, производительностью 500 м³/сутки

1. Описание процесса

Морская вода будет закачиваться напрямую в 50 м³ резервуар (не вкл. в объем поставки), затем бустерным насосом подаваться в многослойный очищающий фильтр в фильтр с активированным углём, а затем в секцию защитной микрофильтрации и в секцию осмоса. В установке также имеется станция химической очистки, необходимая для фильтрации промывочной воды при проведении процесса обратного осмоса.

Фильтрат (конечный продукт) должен храниться в резервуаре 500 м³ (не вкл. в поставку) и затем направляться на использование насосом (не вкл. в поставку). Концентрат будет подаваться на слив самотеком.

Система предварительной очистки смонтирована в стандартном 40" контейнере (вкл. в объем поставки) для морской перевозки. Секции защитной микрофильтрации и обратного осмоса смонтированы в другом 40" контейнере (вкл. в объем поставки) для морской перевозки.

2. Система предварительной очистки

Дозирующая система хлоринации

Электронный пропорциональный дозирующий насос с датчиком уровня и расходомером с импульсным датчиком для дозирования хлора подходит для систем с разной подачей. Корпус находится на резервуаре.

В поставку входит:

• мембранный дозирующий насос
• панель управления
• трубы всаса и нагнетания
• фитинг инжекторной трубы
• нижний фильтр
• датчик уровня
• контрольная лампа для минимального уровня продукта
• резервуар для хранения продукта из полиэтилена

Мембранный насос

Резервуар в качестве контейнера раствора

Материал - полиэтилен, объем 500 л

Подающая насосная система обратного осмоса

Горизонтальный центробежный насос смонтирован на раме в комплекте с панелью управления

Двухступенчатый фильтр

Многослойный очищающий фильтр для удаления взвешенных твердых частиц, присутствующих в воде. Все материалы, контактирующие с водой, пригодны для питьевой воды.

Количество Установка	2 параллельно
Параметры одного фильтра:
Диаметр	1400 мм
Высота	2000 мм
Производительность	26,5 м³/ч
Тип промывки	вода
Фильтровальный материал	кварцевый песок различного гранулометрического состава
Тип наполнения	многослойный
1й слой	кварцевый песок 3-5 мм
2й слой	кварцевый песок 1,5 мм
3й слой	кварцевый песок 1-0,6 мм
Материал резервуара	полиамид
Давление системы	10 бар
Давление гидравлических испытаний	15 бар
Трубы	ПВХ PN 16
Тип клапанов	DN 90

Передняя панель и запчасти:

• трубами и фитингами

Фильтры с активированным углем

Многослойный фильтр дехлорирования для удаления остаточного хлора в воде.

Все материалы, контактирующие с водой, пригодны для питьевой воды.

Передняя панель и запчасти:

Фильтр оборудован панелью управления на передней части для распределения потока при работе и разными ступенями промывки и оснащен:

• трубами и фитингами
• датчиками давления для определения потерь давлений, держателями датчиков и элементами отбора проб.

3. Установка обратного осмоса

Антискалантная система дозирования

Антискалантный дозирующий насос с резервуаром 250 л в сборе со ступенчатым поплавковым реле на всасе, линией нагнетания и дозирующей форсункой.

Система автоматически дозирует продукт поточным образом и состоит из:

• резервуара 250 л в качестве контейнера для раствора - 1 шт
• электронного мембранного дозирующего насоса - 1 шт

Производительность 10 л/ч при давлении 10 бар

Защитная микронная система фильтрации, установленная на входе в отсек осмоса

Система оснащена датчиками давления из нерж. стали на входе и на выходе для контроля наполнения глицерином, патрубками дренажа и сапуна для снижения давления перед заменой фильтрующих элементов и мелкими запчастями для исправной работы.

Необработанная вода

Конечная вода (фильтрат)

Концентрат

Рабочее давление

Восстановление

Мембраны

Сосуды

Станция химической очистки

Установлена на отдельной раме, включает следующие основные компоненты:

Автоматическая система промывки

Система используется для автоматического наполнения резервуара (с целью промывки) и промывки мембран фильтратом при каждом закрытии. Это предохраняет мембраны от чрезмерных солевых остатков. Время и период флюсования устанавливаются во время пуска системы.

Трубопровод высокого и низкого давления

Основной насос высокого давления для создания высокого давления в мембранах

Измерители расхода

3 шт. магнитных турбинных системы с визуализацией на дисплее

Электрическая панель управления с микропроцессором с цифровым дисплеем

4.1.1 Система дозирующего хлорирования:

Системы опреснения воды производительностью 2000 м³/сутки

Система опреснения воды для получения 2000 м³/сутки чистой питьевой воды высокого качества при непрерывном режиме работы 24 часа в сутки

Технические характеристики установки

Производительность	2000 м³/сутки или 83 м³/час пресной воды
Коэффициент извлечения Расход подачи	45 % 185 м³/час
Напряжение Максимальное давление для обратного осмоса	380В/3/50Гц 5 бар
Минимальное давление для обратного осмоса Рабочее давление	3 бар 62 бар
Максимальное рабочее давление Расчетная температура	70 бар 18°C
Минимальная температура морской воды	2°C
Максимальная температура морской воды	40°C
Расчетная соленость морской воды	35000 ppm
Количество мембран	144 шт.
Количество корпусов для мембран	18 шт. для 8 мембран
Максимальная фильтрация	до 5 мкм (опционально до 1 мкм)

Габаритные размеры и веса

Энергопотребление

Необходимые условия по подаче морской воды к установке

Техническое описание и состав

Установка состоит из двух 40 футовых морских контейнеров.

В состав обоих контейнеров входят:

• Стены из гофрированной стали, деревянные полы на стальных перекладинах;
• Контейнер является прочным и универсальным средством перемещения установки. Гофрированный лист изготовлен из коррозионностойкой стали по стандарту ISO;
• Двойные двери в торце контейнера позволяют осуществлять надежное запирание и защиту установки от посторонних лиц.
• Габариты контейнера ДхШхВ - 12200х2500х2900 мм
• Толщина полов - 28 мм

Контейнер №1. Предварительная фильтрация

Автоматический осветлительный вертикальный фильтр

• Служит для удаления крупных частиц песка, около 50 микрон, которые являются основными загрязнителями морской воды. Фильтрация служит для предотвращения быстрого засорения микрометрических фильтров;
• В состав установки входят: семь параллельных фильтров, 6 из которых в работе и 1 в режиме ожидания (отмывание).
  Процесс фильтрации заключается в подаче морской воды в количестве 185 м³/ч при давлении 4 бара. Скорость прохождения воды при этом составляет 30 м/ч. Время контакта воды с фильтром 2 мин.
• Размер корпуса фильтра: Диаметр 1095мм, высота 2100мм.
• Загрузка фильтра состоит из: щебня, тяжелого песка, мелкого песка, антрацита, а также различных видов силикатного песка. Последний слой из антрацита для снижения содержание органического веществ;
• Рабочее давление - 6 бар
• Температурный диапазон - от 1 до 43 °C
• Напряжение питания - 230В/50 Гц
• Рабочее напряжение составляет 12В переменного тока
• Корпус фильтра, изготовлен из полиамида 6 (не армированный стекловолокном пластик)

Специальные свойства полиамида:

• Автоматическая система промывки состоит из клапана контроля, который включает в себя электрический регулятор для обоих циклов: нормального цикла (обычный режим фильтра) и цикла обратной промывки.

Фильтр 25 мкм

• Центробежные фильтры для предварительной фильтрации, оснащенные нижним сливным клапаном для очистки. Это первый фильтр на входе в установку, который позволяет чистить воду от загрязнений размером более чем 25 микрон;
• В состав фильтров входит: Два соединённых параллельно корпуса, каждый фильтр будет обеспечивать расход 92 м³/ч. Входные и выходные фитинги каждого фильтра имеют размер DN80;
• Материал фильтрующего элемента изготовлен из высококачественного синтетического материала, который прекрасно подходят для пищевых продуктов и питьевой воды.
• Установленные в корпусе лопасти преобразуют поток жидкости в центробежный, при этом частицы крупнее 25 мкм отбрасываются в нижнюю чашу фильтра.
• Преимущества:
  • Высокая и постоянная скорость потока с низким перепадом давления;
  • Центробежная предварительная фильтрация с циклональным эффектом;
  • Легкость и быстрота обслуживания и очистки;
  • Возможность постоянного визуального контроля фильтра;

Кассетные фильтры 5 мкм

Конструкция фильтра рассчитана на давление 6 бар. Фильтры изготовлены из ПВХ, в том числе внутренние части, за исключением пружин, которые изготовлены из металла.

Режим работы: 2 фильтра работают параллельно, расход по 100 м³/ч через фильтр

Система дозирования антискаланта

• Оборудование для дозирования состоит из мембранного дозирующего насоса, бутылки для антискаланта и 1000 литровой полиэтиленовой емкости-мешалки для смешивания воды и химического вещества;
• Дозирование должно осуществляться постоянно в поступающую воду. Это продукт одобрен для производства воды и потребления человеком. Он имеет нулевое влияние на уровень общего органического углерода.

Бак для морской воды после фильтрации

• Бак установлен на верхней части контейнера

Насос для промывки фильтров

• Горизонтальные, многоступенчатые, не самовсасывающие, центробежные насосы с осевым всасыванием и радиальным нагнетанием, не требующие смазки.
• Компактное устройство имеет механическое уплотнение вала
• Насос и двигатель смонтированы на общей опорной раме и все контактирующие с перекачиваемой жидкостью части насоса выполнены из нержавеющей стали 316.

Характеристики:

Контейнер №2. Блок обратного осмоса

В корпусе контейнера выведены следующие патрубки:

Система высокого давления (3 параллельно соединенных насоса)

• В установке будет смонтировано три идентичных насоса высокого давления соединенных параллельно, производительностью 30 м³/ч и давлением 65 бар каждый;
• Насосы выбраны осевого поршневого типа, которые обеспечивают очень легкую и компактную конструкцию
• Насос имеет встроенный клапан промывки, что позволяет соленой воде проходить через насос, когда насос не работает;
• Все части насосов обеспечивают долгой службы при постоянно высокой эффективности и минимальном обслуживании.
• Электрический двигатель: 1500 об/мин, мощностью 75кВт.

Бак для воды и промывка мембран

• Бак из стеклопластика объемом 6 м³, установленный на верхней части контейнера.
• Бак покрыт специальным составом, который обеспечивает устойчивость к воздействию химических и погодной коррозии.
• Промывка чистой водой предназначена для удаления биологических загрязнений, которые могут образоваться на мембране в состоянии застоя. Ежедневный запуск системы поможет предотвратить этот рост. Промывка пресной водой может быть полезна, когда опреснитель работает в течение коротких промежутков времени. Промывка может быть исключена, если опреснитель работает длительные промежутки времени. Важно отметить, что промывка пресной водой не заменяет бактерицидной обработки. Бактерицидная обработка является лучшим способом предотвращения роста бактерий.
• Мембраны автоматически промываются пресной водой каждый раз, когда опреснитель останавливается, что позволяет производить полную очистку мембран и, следовательно, обеспечить постоянную более высокую производительность и значительную экономию на эксплуатационных расходах.
• Время промывки может продолжаться в течение короткого периода, менее чем 5 минут. Это гарантирует, что все соли отложенные на поверхности мембран будут смыты пресной воды, а затем удалены.

Насос для промывки мембран

• Вертикальный, многоступенчатый, не самовсасывающий, центробежный насос для установки в трубопроводных системах на фундаменте, не требующий смазки;
• Компактное устройство имеет механическое уплотнение вала;
• Материальное исполнение: все части соприкасающиеся со средой изготовлены из нержавеющей стали 316 (корпус, рабочие колеса, диффузор и вал).

Характеристики:

Энергосберегающее устройство (ЭУ)

• ЭУ состоит из изобарического обменника, поршневого насоса высокого давления и электрического двигателя.
• Все части включены в ЭУ предназначены для обеспечения длительного срока службы с постоянной высокой эффективностью и минимальным обслуживанием.
• Это один из самых компактных и легких устройств рекуперации энергии на рынке.
• Отсутствие дорогих высокого давления механического уплотнения.
• Все части устройства изготовлены из высококачественных коррозионно-стойких материалов, например супер-дуплекс.

Мембраны обратного осмоса

• Полиамидные мембраны состоят из тонкой пленки со спиральным плетением. Это новейшая технология на данный момент. Спиральные мембраны с винтовой внешней оберткой из стекловолокна.
• Высокая степень опреснения для солоноватых вод. Эффективность извлечения соли минимум 98,6%.
• Мембраны рассчитаны на продолжительный срок службы

Корпуса для мембран

• Корпуса изготовлены с использованием эпоксидной смолы и укреплены стекловолокном, так как это сочетание дает лучшие механические условия.
• Нет металлических вставок внутри корпуса, которые в суровых условиях морской воды могут быть подвержены коррозии.
• Уникальная Заглушка - упорное кольцо является частью Заглушка и установлены с обеих сторон, поддерживает мембраны плотно все время и снижает риск порчи уплотнительного кольца.

Устройство измерения электропроводности пресной воды

• Устройство установлено на панели управления, а их зонды будут установлены в трубах морской воды и пресной воды, для контроля качества добываемой воды на выходе из оборудования.
• Устройство имеет множество точек, для управления двумя реле: Одно мгновенное реле и другое реле задержки (с программированием времени задержки). Реле задержки может быть использовано в качестве сигнального реле; сигнализация может быть активирована нажатием кнопки установки.

Цифровой расходомер

• Корпус датчика:
• Высокая химическая стойкость
• Сигнализация при отсутствии воды в трубах.
• Диапазон выше 50:1.
• Выходной сигнал 4-20 мА.
• Дисплей:
• Отсутствие внешнего источника питания.
• Долговечные 3,6В литиевые батареи.
• Два канала: для мгновенной скорости потока и общей скорости.
• Нет потери информации, когда батарея будет заменена.

Хлор и рH кондиционирование пресной воды

• Хлор необходим, чтобы сделать воду питьевой. Станция автоматического управления имеет полную регулировку и измерение рН, свободного хлора и температуры. Полное автоматическое управление и само-регулировку.
• рН должен быть увеличен, чтобы соответствовать требуемому значению 7,5-8. Повышение рН имеет следующие преимущества:
• Уменьшает эффект от коррозии и ржавчины на нержавеющих трубах.
• Увеличивает остаточную жесткость пресной воды.
• Делает возможным право кондиционирования рН.
• Делает обратный осмос получаемой воды лучше в конце процесса.

Система химической очистки мембран обратного осмоса

Система предназначена для продления жизни мембранам.

Система включает в себя:

• Технологический насос из нержавеющей стали, центробежного типа, для подачи химического раствора.
• 20 мкм кассетный фильтр и 1000 литровый бак пресной воды;
• гибкие шланги.

Состав контейнеров

Объем поставки:

• Система предварительной фильтрации в сборе (контейнер №1);
• Система обратного осмоса в сборе (контейнер №2).

Мобильная система опреснения морской воды производительностью 2000 м³/день, размещенная в двух контейнерах

Исходные данные

Общее кол-во растворенных частиц: 35000 мг/л
Мутность воды: до 20 НЕФ
Масло и смазка: до 1.5 мг/л
Температуры окр. среды: от 5°C до 40°C, преобладающая температура 18°C
Требуемое количество и качество воды: 2000 м³/день с учетом всех параметров для использования питьевой воды.
Мы предлагаем систему обработки, состоящую из 2-х модулей, которая будет работать параллельно на базе конфигурации 2x50% и периферийном оборудовании, а именно:

• реминерализация за счет впрыскивания раствора бикарбоната натрия и хлорида кальция.
• последующее хлорирование за счет впрыскивания гипохлорита натрия.

Комплексная установка монтирована в 40 футовом контейнере в комплекте с контролем температуры. Открывает возможности для быстрого процесса установки и простой эксплуатации. Предлагает решение для обессоливания морской воды при низком потреблении энергии и реагентов.

Обзор системы

Мобильная установка спроектирована для работы при широком диапазоне параметров по морской воде:

• Мутность до 20 НЕФ
• Общее кол-во растворенных частиц до 42,000 ppm
• Температура воды: от 5°C до 40°C.
• Масла и жиры: до 1.5 ppm

Для того, чтобы получить обессоливание с параметрами выше данного диапазона требуется дополнительная предварительная обработка.

Предлагаемая нами установка включает в себя новейшую технологию по обработке воды, которая характеризуется высокой производительностью при минимальной стоимости. Имеет следующие особенности:

• Система предварительной обработки с дисковым фильтром (DF) с ультрафильтрационными (UF) мембранами обеспечивает бесперебойную постоянную работу, при качестве неочищенной воды до 20 НЕФ.
• Соляной раствор обратного осмоса для промывки UF мембранами повышает улавливание и минимизирует промывочное оборудование.
• Мембраны обратного осмоса с большой интенсивностью потока и низким энергопотреблением последнего поколения - Обеспечивают снижение рабочего давления и тем самым экономят энергопотребление.
• Прямая подачи от ультрафильтрации до обратного осмоса (RO) - Исключает необходимость использования промежуточного бака, картриджного фильтра и насоса низкого давления, экономит эксплуатационные расходы и площадь.
• Высокопроизводительный поршневой насос высокого давления и технологичное устройство регенерации энергии (ERD) - Экономит до 60% расходов на электроэнергию по сравнению с установками без какого-либо ERD.
• Низкое потребление хим. регентов - Благодаря использованию эффекта биоцидов от перепада осмотического давления в обратной промывке (BW) и химически повышенной обратной промывке (CEB) ультрафильтрации.
• Вариативность работы - Все насосы оснащены частотно-регулируемым приводом (VFD), что дает широкий рабочий диапазон.
• Полностью автоматическая система с высокой эксплуатационной готовностью и низким ТО - до 99% готовности.

Качество воды до очистки

Предполагается что исходная вода - это типичная морская вода с общим количеством растворенных частиц (TDS) 35,000 ppm. Мы рассматриваем технические характеристики морской воды с 36,000 ppm TDS, только в случае, если есть небольшое варьирование основных параметров морской воды.

Качество обработанной воды

Обессоленная вода будет иметь менее чем TDS 375 мг/л даже при самой неблагоприятной температуре (40°C) для работающей системы при 50% улавливания.

Для работы при стандартной температуре от 09°C до 24°C для оборудования будет использоваться комбинация мембран. Для работы при более низких или более высоких температурах для оборудования следует использовать только определенные мембраны или комбинации мембран. После обработки реминерализация при всех температурах полученная вода будет иметь: TDS около 400 ppm, общая жесткость примерно 65 ppm и щелочность примерно до 60 ppm.

Техническое описание

Стадии обработки

Установка очистки морской воды включает в себя следующие системы для осуществления всех стадий процесса:

• Система с дисковым фильтром - Для удержания взвешенных частиц до 130 микрон.
• Система ультрафильтрации (UF) - Для полного удержания взвешенных частиц, обеспечивается мутность 0,2 НЕФ и индекс плотности осадка менее чем 2,5, что дает эффективную защиту для мембран обратного осмоса.
• Система ультрафильтрации обратной промывки - Промывка осуществляется при использовании соляного раствора для обратного осмоса. Применение этой технологии повышает общий показатель улавливания системы и экономит энергозатраты.
• Элементы UF работают при использовании фильтрата обратного осмоса, такая технология дает достаточное сокращение используемых химических реагентов (NaOCl и HCl). Химическая очистка проходит автоматически один раз в 24 ч с целью предотвращения нежелательного биологического загрязнения на мембранах UF.
• Система дозирования антиоксиданта: Для предотвращения окисления мембран обратного осмоса.
• Система дозирования со шкалой для ингибитора: Для предотвращения накопления соли (окалины) в мембранах обратного осмоса.
• Дозирующая система высокого давления - Насос высокого давления для мембран обратного осмоса работает в комбинированной системе, состоящей из поршневого насоса и устройства регенерации энергии с теплообменником изобарического давления, соединенным с бустерным насосом.
• Система обратного осмоса - Состоит из ёмкостей давления и мембран для интенсивного потока / ультра низкого давления.
• СИП - Промывка осуществляется автоматически, каждый раз система обратного осмоса останавливается на более чем 15 мин.
  Мембраны обратного осмоса (RO) и ультрафильтрации (UF) для СИП должны заменяться дважды в год при нормальной эксплуатации.
• Система придания воде питьевых качеств - Как указано выше, обессоленная вода используется для питья, мобильная установка может быть оснащен опционально дозированием Na 2 Co 3 или кальцитовыми фильтрами для восстановления жёсткости до нужного уровня, а также регулирования уровня pH и дозирования гипохлорит натрия (NaOCl) для предотвращения образования повторного биологического загрязнения питьевой воды.

Спецификация оборудования

Предварительная обработка. Дисковые фильтры (DF)

Осуществляют грубую фильтрацию до мембран UF, система дисковой фильтрации захватывает и удерживает большое количество твердых частиц, особенно органических твердых частиц и водорослей. Мутная вода просачивается через фильтр, осадок задерживается на внешней стенке и внутренних канавках нескольких сжатых дисков. Во время автоматического цикла очистки, на блоке дисков уменьшается давление, в то время как ряд патрубков, направляющие потоки воды, находятся при высоком давлении между дисками, прокручиваются и промываются. В конце цикла обратной промывки блок дисков снова сжимается, и система возвращается к циклу фильтрации. Система полностью автоматическая, самоочищающаяся, стойка к коррозии, проста в эксплуатации и обслуживании. Фильтр обеспечивает фильтрацию до 130 микрон.

Устройство продолжает обеспечивать необходимый поток фильтрованной воды для подачи ультрафильтрации даже во время операций с обратной промывкой.

Ультрафильтрация (UF)

Мембраны UF используются для удаления мелких частиц. Эта технология используются в очистке воды, и также является предварительной обработкой до подачи в мембраны обратного осмоса. Совмещены с многокомпонентными фильтрами, технология ультрафильтрации имеет преимущества за свою уникальную способность устранять микроорганизмы из воды. Поры мембраны достаточно малы (около 20 нм). Сам процесс безопасен и прост в эксплуатации. Система ультрафильтрации спроектирована для полностью автоматического управления. ПЛК контролирует различные режимы процесса фильтрации: фильтрация, обратная промывка и химически повышенная обратная промывка (CEB).

Система обратной промывки ультрафильтрации

Система использует солевой раствор из обратного осмоса для осуществления обратной промывки ультрафильтрации, с прямой подачей при использовании остаточного давления в потоке солевого раствора, таким образом, нет необходимости использовать насос для этой цели, тем самым будут снижены затраты по потреблению электроэнергия.

Система химически повышенной обратной промывки (CEB)

Автоматическая ультра фильтрационная химически повышенная обратная промывка необходима для предотвращения образования биопленки и отложений на поверхности мембран. Система использует водный фильтрат обратного осмоса и имеет две химически - дозирующие системы для растворов 35% HCl и 10% NaOCl. Каждая дозирующая система состоит из:

• Дозирующий насос
• Бак объемом 100 л изготовлен из HDPE
• Защита от разлива
• Антисифонные клапаны

Система обратного осмоса (RO)

Дозирование ингибитора против образования твердых отложений/окалины и антиоксиданта

Каждая дозирующая система состоит из:

• Дозирующий насос
• Бак объемом 100 л изготовленный из HDPE
• Защита от разлива
• Антисифонные клапаны

Подающий насос высокого давления системы обратного осмоса

Поршневой насос высокого давления с электродвигателем мощностью 105 кВт, может работать с производительностью до 43 м³/ч и давлением до 69 бар. Все контактирующие со средой детали сделаны из нержавеющей супердуплексной стали, подходящей для применения на море.

Устройство регенерации энергии

Устройство регенерации энергии (ERD) по технологии изобарной камеры повышает КПД по энергии обратноосмотической морской воды до максимума с помощью восстановления остаточного давления (энергии), содержащегося в отходах солевого раствора, и передающем его в обратноосмотическую питательную воду. Солевой раствор собирается и направляется напрямую в устройство ERD, и его давление при механической транспортировке частично передается питательной входящей через входное отверстие воде.

Мобильная установка оснащена системой восстановления энергии, которая является является теплообменником, работающим под давлением, он объединен с бустерным насосом и электродвигателем мощностью 15кВт. Все детали проточной части изготовлены из нержавеющей супер дуплексной стали, подходящей для применения на море.

Мембраны обратного осмоса.

Мембраны обратного осмоса используются для удаления растворенных частиц в морской воде во время механического процесса, который дает обратное направление давлению и компенсирует осмотическое давление морской воды при прохождении воды через мембраны, в то время как соли задерживаются. Всего 48 шт. 8” тонких пленочных мембран из полиамида.

Оболочка мембран (сосуды высокого давления)

Мобильная установка сконструирована с 8 сосудами под давлением для 6 элементов с много портовой системой, которая устраняет необходимость во внутреннем соединении. Сосуды высокого давления спроектированы для работы под давлением свыше 1000 фунтов/дюйм² (70 бар).

Установка промывки и локальной очистки для глубокой периодической очистки обратноосмотических и ультрафильтрационных мембран включает:

• Емкость объемом 2500 л изготовлена из полипропилена в комплекте с нагревателем мощностью в 25 кВт
• Центробежный насос с электродвигателем мощностью 15 кВт и частотно-регулируемым электроприводом
• Дисковый фильтр в 20 микрон

Аналитика

Аналитические КИП и позволяют удаленным трансмиттерам контролировать поток, давление, кислотность, pH, электропроводимость и температуру на всех необходимых точках.

Управление

Функционирование системы, за исключением установки промывки и локальной очистки, осуществляется автоматически и управляется ПЛК, оснащенной удаленным блоком передачи данных.

• Панельный компьютер с сенсорным экраном 22"
• Специальное программное обеспечение

Панель управления и электрический шкаф созданы в соответствии со стандартами ЕС или США, включают все необходимое оборудование и зависят от места назначения оборудования: на стальных листах, с электростатическим окрашиванием в 1,5 мм, с уплотнением и защитой. Оборудование управления и дисплеи расположены на передней панели. Все регуляторы процесса соединены с панелью управления. Устанавливаемые на месте клеммные коробки и устройства, монтируемые вне контейнера, соединены с панелями системы управления/ПЛК с помощью быстроразъёмных соединений для простой установки на месте. Все устройства защиты и блокировки присоединены к панели управления (тепловая магнитная защита электродвигателей, «сухой» режим для защиты насосов и т.д.).

Трубопровод

Все трубы высокого давления и клапаны изготовлены из материала, подходящего для использования на море и в соответствии с лучшими инжиниринговыми технологиями. Все трубы и клапаны низкого давления изготовлены из прочного удовлетворяющего требованиям пластика, такого как поливинилхлорид/полиэтилен высокой плотности (PVC / HDPE.).

Контейнер

Система установлена внутри 40" контейнера, покрытого звукоизоляционным материалом и оснащенного воздушным кондиционером.

Система реминерализации

Реминерализация должна быть произведена в обессоленной воде с целью вытеснения части кальция и магния, удаляемого во время процесса обессоливания обратного осмоса, и проведения стабилизации pH, улучшая, таким образом, вкус воды. Продукты, рекомендованные к дозированию: дигидрат хлористого кальция (CaCl₂*2H₂O), бикарбонат натрия (NaHCO₃) и гидроксид натрия (NaOH).

Система дозирования, предназначенная для подачи 10,4 л/ч 50% раствора CaCl₂*2H₂O; 102,4 л/ч 5% раствора NaHCO₃; и 3,2 л/ч 50% раствора NaOH при максимально потоке фильтрата 84 м³/ч, производимым двумя мобильными установками.

Система реминерализации состоит из следующих компонентов:

• Один дозирующий насос для 50% раствора CaCl₂*2H₂O.
• Один дозирующий насос для 5% раствора NaHCO₃.
• Один дозирующий насос для NaOH 50% раствора.
• Баки объемом 250 и 1000 л из PE с защитой от разлива
• Датчик снижения расхода
• Датчик снижения уровня
• Антисифонные клапаны
• Насос для смешивания растворов

Также необходим бак в 10 литров (не включено в данное предложение).

Дозирующая система хлорирования

Хлорирование должно быть проведено в обессоленной воде с целью предотвращения повторного загрязнения микроорганизмами. Рекомендуемая дозировка - 10 мг/л раствора гипохлорита натрия (NaOCl) при концентрации 10% на литр обессоленной воды, что будет гарантировать уровень остаточного хлора свыше 0,5 мг/л в течение периода хранения и распределения.

Система дозировки, предназначенная для введения 0,724 л/ч раствора при максимальном потоке фильтрата 84 м³/ч, производимого двумя установками:

Дозирующая система хлорирования, комплектация:

• Два дозирующих насоса (один основной, второй резервный)
• Датчик снижения расхода
• Бак объемом 150 л изготовлен из PE
• Датчик снижения уровня
• Защита от разлива
• Антисифонные клапаны

Комплект поставки

• Все оборудование, что указано выше
• Руководство по эксплуатации с инструкциями, нормативными требованиями и схемами/эскизами.

Обеспечивается Заказчиком

• Снабжение электроэнергией главной панели управления MMC 380/440В, 50 Гц
• Плоская площадка с бетонным фундаментом или опорная плита для установки контейнера
• Система подачи морской воды и насосная система
• Сбор и удаление водных отходов (концентрат ультрафильтрации и обратного осмоса)
• Хранение полученной обессоленной воды (фильтрат)
• Стационарный телефон/интернет для передачи данных, если требуется удаленная работа или мониторинг
• Химикаты для работы системы, в том числе для пуско-наладки и первого наполнения
• Трубы и опора трубопровода вне контейнеров
• Подводка электроэнергии к установке

Эксплуатационные расходы

Электроэнергия:

Наряду со всеми эксплуатационными расходами расходы на электроэнергию самые высокие для любой установки обессоливания морской воды. Благодаря инновационному исполнению, использованию высокоэффективного насосного оборудования и высокотехничному устройству регенерации энергии, установка потребляет всего 2.41 кВтч на 1 м³ чистой воды.

Химические реагенты:

Потребление хим. реагентов варьируется в зависимости от местных условий, но в любом случае система будет потреблять более 360 кг гипохлорит натрия (NaOCl), 40 кг соляной кислоты (HCl), 340 кг метабисульфита натрия и 340 кг ингибитора отложений (антискалант(AS)) в месяц, при работе на максимальной производительности.

Расходные материалы:

В нормальных условиях эксплуатации и ТО ультрафильтрационные мембраны имеют примерный срок службы 7 лет, а мембраны обратного осмоса 4 года.

Мобильная система опреснения морской воды производительность 2000 м³/день состоящая из четырех 40-футовых контейнеров

Предложенная установка состоит из нескольких составных частей, монтированных на скид. Данная конструкция обеспечивает простую и легкую установку на место эксплуатации.

1. Данные проекта

1.1. Производительность

Система опреснения спроектирован для работы с чистым фильтратом с ежедневной производительностью 2000 м³/день.
Так как система состоит из 2 линий, каждая линия имеет производительность 1.000 м³/день.

• Общая производительность системы: 2 х1000 м³/день
• Количество линий: 2

1.2. Качество неочищенной воды

• Обозначение: морская вода
• Соленость: макс 35000 мг/л

1.3. Очищенная вода

Качество очищенной воды будет соответствовать последним требованиям стандарта ВОЗ, предъявленных к питьевой воде. Следующий уровень будет соблюдаться:

1.4. Границы проектирования

• Гидравлика : фланцевые соединения на внешней стене контейнера
• Электрика : главный переключатель и входные сигналы, размещенные на одиночной электрической панели одиночной салазки, где установлены все компоненты.

1.5. Примененные стандарты

Система спроектирована с использованием следующих стандартов и компонентов

Все компоненты отвечают стандартам и законодательству ЕС и подходят для воды, используемой человеком.

Примечание: все оборудование и компоненты будут Европейского происхождения либо происхождения США.

2. Описание поставки

Система будет установлена в четырех 40 футовых стандартных контейнерах повышенной вместимости.
каждой отдельной линии
Количество линий: 2

2.1. Система предварительной обработки

2.1.1 Система с кислотой

Система дозирования кислоты, с емкостью объемом 250 л, устройством на всасе со ступенчатым поплавковым переключателем, напорная линия и дозирующий впрыскиватель.

Система автоматически дозирует поступление продукции, состоит из:

• Одна емкость объемом 250 л в качестве контейнера раствора
• Одна электрическая мешалка (та же мешалка, что и в установке для хлорирования воды)
• Производительность: 10 л/ч при 10 бар

2.1.2. Аналоговый ОВП / измерительные приборы рН

Аналоговый прибор для контроля и измерения рН, обеспечивающее надежное и точное измерение.

Технические данные

• Диапазон: 0 - 14,00 рН; 0 - 1000 мВ
• Дисплей: 7 сегментов LED
• Контроль: аналоговый
• Калибровка: ручная
• Рабочая температура среды: 0 - 50 °C; 0% до 95%
• Заданный режим ВКЛ/ВЫКЛ: два
• Входное сопротивление: более 10 12 Ом
• Выход ВКЛ/ВЫКЛ: 2 Выходное напряжение
• Выход (выработка) регистрирующего устройства: указать при заказа 0 - 20 мА или 4 - 20 мА (макс 500 Ом)
• Сигнализация: сигнал о макс. значении дозирования / беспотенциальный контактный реле (плавкий предохранитель)
• Резервный: входной контакт
• Задержка: программируемый «отложенный» старт
• Электроснабжение: 24, 115, 230 В переменного тока (уточнить при заказе) 50/60 Гц
• Потребление энергии: среднее 10 Вт
• Предохранитель: защита измерительного прибора, выпуска и сигнализации
• Гальваническая изоляция: по требованию
• Материал корпуса: ABS IP65
• Монтаж: на стене
• Габариты: 225х225х125 мм
• Нетто вес: 1,2 кг
• Температурная компенсация: авто: NTC 10 кОм; ручная: 0-100°СM

2.1.3. Многослойный фильтр

• Кол-во фильтров: 4 х 25%
• Материал конструкции: полиамид
• Расчетная производительность: 52 м³/ч
• Диаметр: 1200 мм
• Общая длина навеса: 2110 мм
• Наполнение многослойной конструкции: песок + антрацит
• Средняя высота: 1550 мм
• Защита от коррозии (внутренняя): РЕ для пищевого стандарта
• Давление испытания: 10 бар (изб.)
• Рабочая температура: 35°С
• Тип клапана (вход/выход): многофункциональный автоматический клапан

3. Обратный осмос

3.1. Дозирующая система противонакипного средства

Дозирующий насос противонакипного средства с емкостью объемом 1000 л, устройством на всасе со ступенчатым поплавковым переключателем, напорная линия и дозирующий впрыскиватель.
Ниже даны главные характеристики основного оборудования каждой отдельной линии , составляющих целую установку.

• Одна емкость объемом 1000 л в качестве контейнера раствора
• Один электронный мембранный дозирующий насос
  Производительность: 20 л/ч при 5 бар

3.2. Предохранительная микронная фильтрующая система, установленная на входе в секцию осмоса

Кол-во: 1 шт
Техническое описание:
Фильтрующие емкости, выполнены для очистки (обессоливания) морской воды при помощи обратного осмоса. Эти фильтры также подходят и химически сопоставимы с химикатами, нормально используемыми в очистке мембран обратного осмоса.

Стойкость к коррозии:

Емкости изготовлены из полиэфирного стеклопластика и имеют футеровку из обогащенной смолы. Все внутренние части изготовлены из неметаллических материалов или из высококачественных материалов.
Металлические уплотняющие изделия - из нержавеющей стали. В емкости нет частей из углеродистой стали с покрытием или из алюминия.
Характерные особенности:
Легкое удаление фильтрующих картриджей на емкостях больше размером. Корзина просто вынимается со всеми картриджными фильтрами. Затем устанавливается новая предварительно заполненная корзина с чистыми картриджными фильтрами.
Стандартные соединения на больших емкостях включают отдельный дренаж, способный переработать (пропустить) полный поток емкости.
Положение соединительных фланцев на входе и выходе можно изменить в соответствии с требованиями заказчика.
Нижний фильтр не пропускает большие объекты попадающих вниз емкости в трубопроводы.
Стандартное расчетное рабочее давление - 6 бар при 21 °C. Имеются также более высокие значения на емкостях поменьше.

• Количество картриджей: 40 шт.
• Длина одного картриджа: 40“
• Макс производительность: 120 м³/ч

Система оснащена манометрами из нержавеющей стали на входе и выходе с глицериновым наполнителем, дренажными трубами и патрубками сапуна для дегерметизации перед заменой фильтровальных устройств или более мелких компонентов для надлежащего функционирования.

3.3. Неочищенная вода

• Необходимый поток сырой воды: 100 м³/ч
• Необходимое давление для сырой воды: мин 3 бар
• Соленость сырой воды: макс 35.000 ppm

3.4. Пермеат (фильтрат)

• Поток: 42 м³/ч
• Соленость: макс 400 ppm
• Давление обработанной воды: 1 бар

3.5. Концентрат

• Поток: 58 м³/ч

3.6. Рабочее давление

• 62 бар (макс 70 бар)

3.7. Коэффициент регенерации

3.8. Мембраны:

• Количество: 84 шт.
• Тип мембран: спирально-навитые, полиамидные, с высокой сопротивляемостью
• Материал: тонкоплёночный композитный

3.9. Емкости

• Количество: 14 шт. с 6 мембранами
• Диаметр емкости: 8“
• Тип закрывания: трехсегментный
• Материал: PRFV 1000 PSI

3.10. Станция химической очистки

Станция монтирована на отдельном скиде и включает в себя следующие основные компоненты:

Емкость хранения очищающего средства:

• Количество: 1 шт.
• Материал: РР
• Емкость: 5 м³
• Конфигурация: вертикальный цилиндрический

Промывочный насос:

Эксплуатационные данные:

• Тип: центробежный многоступенчатый
• Материал: SS 316 L

Предохранительная микронная фильтрующая система

Описание системы - см. п.3.2

• Количество: 1 шт.

• Количество картриджей: 15 шт.
• Длина одного картриджа: 40“
• Степень фильтрации: 5 микрон

3.11. Автоматическая промывающая система

Система для автоматического заполнения очищающей емкости и полоскания мембран фильтратом при каждом выключении установки.
Это защищает мембраны от большого количества соляного осадка. Время и продолжительность промывки задается на фазе запуска системы.

3.12. Линия высокого и низкого давления

• материал линии высокого давления: дуплексная нержавеющая сталь
• материал клапанов линии высокого давления: AISI 904 L/Duplex
• материал линии низкого давления: пластик DN16 высокой стойкости
• материал клапанов линии низкого давления пластик DN16 высокой стойкости

3.13. Главный насос высокого давления для герметизации мембран

Мембранная насосная система высокого давления оснащена системой сохранения энергии из супер дуплекса.

Состоит из:

• Один главный насос высокого давления
• Один вспомогательный насос
• Одна система сохранения энергии

Система герметизации высокого давления, технические свойства:

Главный насос высокого давления

• Количество ступеней: 11
• Поток: 120 м³/ч
• Давление на входе: 2.0 бар
• Давление на выходе: 34,2 бар
• Температура подачи: 25 °C
• Подача TDS (полностью растворимые твёрдые вещества): 35,000
• Эффективность: 83,2%
• Число оборотов: 2919
• Поглощенная мощность: 136.0 кВт

Данные двигателя

• Производитель: Teco или эквивалент
• Номинальная мощность: 450 л.с - 380В/ 50Гц / 3ф
• Коэффициент характера нагрузки: 1.10
• Эффективность: 95.3%
• Рама: 5011А
• Оболочка: TEFC
• Мощность: 144,7 кВт

Данные привода

• Тип: VFD
• Оболочка: IP
• Электроэнергия: 149,2 кВт

Материал:

• Вал дуплекс: нерж. сталь 2205 кованая
• Вход и выход: дуплекс нерж. сталь 2205
• Подшипники ступеней: неметаллические
• Адаптер двигателя: алюминиевый сплав (анодированный)
• Муфта двигателя: сталь, никелированная (тип с гибким диском)
• Защита муфты: нерж. Сталь 316
• Лапы, регулирующие уровень: сталь (покрытие порошком)
• Основа двигателя: сталь (окрашенная)
• Механическое уплотнение: поверхности кремень / графит
• Дроссельный ниппель и дренажная труба: дуплех нерж. сталь 2205
• Рабочие колеса и корпус диффузора: дуплех нерж. сталь 2205

Данные бустера

• Подача потока: 120 м³/ч
• Поток соляного раствора: 78 м³/ч
• Давление мембраны: 62.0 бар
• Давление соляного раствора: 600 бар
• Выходное давление соляного раствора: 1.0 бар
• Подача: температура 25 °C
• Подача: TDS (полностью растворимые твёрдые вещества) 35000
• Kvo: 11.45; Kvc: 10.37 (значения Kv приблизительные)

Материал:

• Корпус: болты нерж. сталь 316
• Подшипники: неметаллические
• О-кольцо: Buna N
• Лапы:
• Корпус: Дуплекс 2507
• Торцевая заглушка: Дуплекс 2507
• Ротор: Дуплекс 2507 или = (прутковая заготовка)
• Шток клапана: Дуплекс 2507

Регулирование давления соляного раствора

НРВ заменяет регулирующий клапан соляного раствора, который обычно используется для регулирования потока соляного раствора. НРВ включает в себя интегрированный регулирующий клапан соляного раствора, который может настраивать поток и давление соляного раствора в рамках примерного диапазона, указанного ниже. Cvo является нижним пределом (открытый), Cvc верхним пределом (закрытый). Если используется центробежный питающий насос высокого давления, понадобится также устройства регулирования потоком и давлением, например дроссельный клапан или привод с частотным преобразователем на подающем насосе.

3.14. КИП

Расходомеры:

• Необработанной воды
• Фильтрата (пермеата)
• Для воды, выдавливающей соляной раствор

Датчик давления и мембранный переключатель

• Мембрана входная
• Мембрана выходная
• Мембранный переключатель для дифференциального давления
• Датчик низкого давления на всасывании насоса высокого давления
• Датчик высокого давления на мембране потоке обратного осмоса и фильтрата

Качество необработанной воды:

• ЕС-метр
• рН-метр
• Измерение хлора

Качество фильтрата (пермеата)

• ЕС-метр

Манометры

С глицериновым наполнителем.

Система также оснащена:

• датчиком низкого давления на входе в сектор осмоса;
• переключателем высокого давления;
• датчиком высокого давления на выходе насоса высокого давления;
• датчиком высокого давления на фильтрате;
• поворотной заслонкой с приводом одинарного действия на входе в сектор осмоса;
• обратным клапаном из нержавеющей стали;
• обратными клапанами PVC;
• соленоидными клапана PVC с приводом двойного действия на линии пермеата и т.д.

3.14.1 Система дозирования хлорирующего вещества

• мембранный дозирующий насос
• панель управления
• трубы на стороне всасывания и подачи
• соединения для впрыскиваний
• нижний фильтр
• световая индикация минимального уровня
• пробы для хранения
• емкость для продукта для раствора

Характеристики насоса

• мощность: постоянная регулирующая от 0 до 9 л/ч
• одиночное впрыскивание: 1,3 с
• максимальное противодавление: 10 бар
• макс высота всасывания: 1,5 м
• напряжение: 220 В переменного тока
• средний электрический сигнал: 15 - 24 Вт (230 В)
• Класс защиты: IP 65

Характеристики емкости:

• Объем: 500 л
• Тип: вертикальный цилиндрический
• Материал: РЕ

3.15. Система контроля

Система контроля состоит из главного ПЛК, установленного в центральной станции управления. Количество входов-выходов следующее:

• Пункт вход-выход для контроля и регулирования подачи воды/предварительной обработки
• Пункт вход-выход для каждой линии осмоса (контроль и регулирование)
• Пункт вход-выход дополнительной обработки (контроль и регулирование)
• Модуль вход-выход для станции очистки.

3.16. Электрическая панель управления с микропроцессором с цифровым дисплеем:

• Материал: пластина с покрытием
• Класс защиты: IP 55
• Открытие: дверь со специальным ключом
• Корпус фронтиспис: электрический рубильник напряжения 0/1

Начнем с определения терминологии. Итак, что же такое опреснение морской воды и зачем это нужно? Это процесс, заключающийся в удалении из воды различных солей, дабы ее можно было пить или использовать для решения некоторых технических задач.

В море обычно содержится 3,5% солей, тогда как солевая концентрация в водопроводной воде, например, в США всего лишь 0,05%. Высокая концентрация нелетучих твердых веществ, растворенных в морской воде, исключает возможность ее использования в каких-либо целях.

Способы опреснения морской воды

Актуальные на сегодняшний день способы опреснения морской воды подразделяются на две группы:

1. Без вмешательства в агрегатное состояние воды.
2. Преобразование воды в газообразное или твердое состояние

Химическое опреснение морской воды

В соленую воду добавляют реагенты, которые соединяются с ионами солей, образовывая нерастворимые вещества. Для успешного завершения процесса объем реагентов обычно составляет около 5% от имеющегося объема воды. В качестве реагентов используют ионы и серебра.

Химическое опреснение применяется весьма редко из-за относительной дороговизны реагентов, больших временных затрат и ядовитости солей.

Для электродиализа используются специальные активные диафрагмы. Их изготавливают из пластмассы, катионитовых или анионитовых смол и резиновых наполнителей.

Ванна, наполненная морской водой, ограничивается положительной и отрицательной диафрагмами. Самые главные камеры, предназначенные для опреснения, отделяются от остальных отсеков ионитовыми полупроницаемыми мембранами.

Метод, также известный как «обратный осмос ». Его суть состоит в оказании давления на раствор с той стороны мембраны, где соль не будет проникать вместе с водой.

Специальные обратноосмотические системы, имеющие производительность 4 кубических метра в сутки и оказывающие на соленую воду давление примерно 160 кгс/см₂, оснащены мембранами из ацетилцеллюлозы. С обратной стороны мембран находятся пористые плиты из бронзы, способные оказывать сопротивление сильному давлению.

Среди недостатков ультрафильтрации отмечаются короткий эксплуатационный срок мембран и внушительные размеры поверхности, предназначенные для фильтрации.

Вымораживание морской воды

Поскольку океанский и морской лед не содержит солей, этот способ опреснения является довольно распространенным. Ради более качественного опреснения замороженную морскую воду плавят при температуре 20 градусов: таящая вода вымывает соли изо льда гораздо тщательнее.

Этот метод отличается простотой и экономичностью, однако для вымораживания необходимо громоздкое и профессиональное оборудование.

Термическое опреснение морской воды - самый популярный способ вывода солей из морской воды.

Суть процесса довольно проста: во время кипячения выходящий пар подвергается конденсации, вследствие чего получается опресненная вода (дистиллят).

В продаже наиболее часто встречаются установки, работающие по принципу обратного осмоса. Они идеально подходят для обработки жидкости из любых источников: рек, озер, морей и т.д. Тем не менее производительность установки зависит от уровня солености и температуры воды, предполагаемой к обработке.

Опреснительные установки состоят из теплообменных устройств (водонагреватели, испарители, конденсаторы), насосов для циркуляции и дистилляции воды, трубопроводов для соленой и пресной воды, а также различных приборов для управления и слежения за работой.

Исходя из способа обессоливания, соответствующее оборудование разделяется на установки поверхностного и бесповерхностного типа. Помимо этого, они классифицируются по назначению (опреснительные, испарительные, комбинированные), типу теплоносителя (паровые, газовые, водяные, электрические), методу выработки тепла (компрессионные и ступенчатые) и условиям работы (автономные и неавтономные).

Катера и яхты малых габаритов, как правило, оснащаются опреснительными установками с системой рекуперации энергии, которые работают от напряжения 12/24 вольта. Подобное оборудование может выдавать примерно 100 литров обессоленной воды в час.

Коммерческие, промысловые и рабочие судна оборудуются более производительными опреснителями, производящими до 30.000 литров чистой воды в сутки. Такие установки часто эксплуатируются на , в курортных зонах и прибрежных поселениях.

Проблемы опреснения морской воды

Наиболее востребованная на текущий момент технология обратного осмоса требует существенных затрат на производство и эксплуатацию мембран, а также большие энергетические мощности для работы установок. К тому же после опреснения остается соляной раствор высокой концентрации, который зачастую возвращают в океан или море, тем самым повышая уровень солености воды. С каждым годом эти обстоятельства делают опреснение все более сложным и дорогостоящим занятием.

Помимо этого, около 2/3 запасов пресной воды в мире заморожены в ледниках и снежных покровах. Остальная часть находится в почве, откуда ее выкачивают настолько быстро, что природа просто не успевает восполнять потери.

В связи с этим прогнозируется рост дефицита пресной воды в мировом масштабе.

По оценкам экспертов, к 2030 году более двух миллиардов человек, вероятно, будут испытывать ее нехватку.Тем более что количество пресной воды, используемое жителями в разных странах, имеет радикальные различия.

Например, американцы ежедневно расходуют около 400 литров на человека, тогда как в ряде малоразвитых стран потребляется всего лишь 19 литров, а дома почти половины всего населения планеты и вовсе не имеют водопровода.Все эти проблемы вскоре заставят человечество обратить пристальное внимание на океаны как источник воды для последующего опреснения.

Дефицит пресной воды остро ощущается на территории более 40 стран, расположенных в засушливых областях земного шара и составляющих около 60 % всей поверхности суши. Мировое потребление воды в начале XXI века достигло 120-150 × 109 м3/год. Растущий мировой дефицит пресной воды может быть скомпенсирован опреснением соленых (солесодержание более 10 г/л) и солоноватых (2-10 г/л) океанических, морских и подземных вод, запасы которых составляют 98 % всей воды на земном шаре. В данной статье рассмотрены основы современных методов и технологий опреснения морской воды.

Пресная вода является ценной составной частью морской воды. Нехватка пресной воды все больше ощущается в индустриально развитых странах, таких как США и Япония, где потребность в пресной воде для бытовых нужд, сельского хозяйства и промышленности превышает имеющиеся запасы. В таких странах как Израиль или Кувейт, где уровень осадков очень низок, запасы пресной воды не соответствуют потребностям в ней, которые возрастают в связи с модернизацией хозяйства и приростом населения. В дальнейшем человечество окажется перед необходимостью рассматривать океаны как альтернативный источник воды.

Россия по ресурсам поверхностных пресных вод занимает первое место в мире . Однако, до 80 % этих ресурсов приходится на районы Сибири, Севера и Дальнего Востока. Всего около 20 % пресноводных источников расположено в центральных и южных областях с самой высокой плотностью населения и высокоразвитыми промышленностью и сельским хозяйством. Некоторые районы Средней Азии (Туркмения, Казахстан), Кавказа, Донбасса, юго-восточной части РФ, обладая крупнейшими минерально-сырьевыми ресурсами, не имеют источников пресной воды. Вместе с тем, ряд районов нашей страны располагает большими запасами подземных вод с общей минерализацией от 1 до 35 г/л, не используемых для нужд водоснабжения из-за высокого содержания растворенных в воде солей. Эти воды могут стать источниками водоснабжения только при условии их дальнейшего опреснения.

Важным параметром морской воды при опреснении является соленость, под которой подразумевается масса (в граммах) сухих солей (преимущественно NaCl) в 1 кг морской воды. Средняя соленость вод мирового океана постоянна и составляет 35 г/кг морской воды .Наряду с NaCl в морской воде содержатся K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Br-, F-, H3BO3 (табл. 1), которые можно получать из морской воды в промышленных масштабах. Среди других веществ, содержащихся в морской воде в концентрациях от 1 млн долей (миллионная доля) до 0,01 млн долей, встречаются литий Li, рубидий Rb, фосфор P, йод J, железо Fe, цинк Zn и молибден Mo . Кроме этих элементов в морской воде обнаружено около тридцати других элементов в более низких концентрациях .

Высокая концентрация солей делает морскую воду непригодной для питьевых и хозяйственных целей. Поэтому ее необходимо опреснять, т.е. проводить обработку с целью снижения концентрации растворенных солей до 1 г/л. Опреснение воды может осуществляться химическими (химическое осаждение, ионный обмен), физическими (дистилляция, обратный осмос или гиперфильтрация, электродиализ, вымораживание) и биологическими методами с использованием способности некоторых фотосинтезирующих водорослей избирательно поглощать NaCl из морской воды .

За последние годы были также предложены новые альтернативные методы опреснения морской воды за счет воздействия ультразвуком, акустическими, ударными волнами, электромагнитными полями и др. .Многообразие существующих методов получения пресной воды объясняется тем, что ни один из них не может считаться универсальным, приемлемым для данных конкретных условий. Характеристики методов опреснения, получивших наибольшее практическое применение, приводятся ниже.

Химическое осаждение
При химическом способе опреснения в морскую воду вводят специальные осаждающие реагенты, которые при взаимодействии с растворенными в ней ионами солей (хлориды, сульфаты), образуют нерастворимые, выпадающие в осадок соединения. Вследствие того, что морская вода содержит большое количество растворенных веществ, расход реагентов весьма значителен и составляет примерно 3-5 % количества опресненной воды. К веществам, способным образовывать нерастворимые соединения с ионами натрия (Na+) и хлора (Cl-),относятся соли серебра (Ag+) и бария (Ba2+), которые при обработке соленой воды образуют выпадающие в осадок хлористое серебро (AgCl) и сернокислый барий (BaSO4). Эти реагенты дорогостоящие, реакция осаждения с солями бария протекает медленно, соли бария токсичны. Поэтому химическое осаждение при опреснении воды используется очень редко.

Дистилляция
Дистилляция воды (перегонка) основана на различии в составе воды и образующегося из нее пара . Процесс осуществляется в специальных дистилляционных установках-опреснителях путем частичного испарения воды и последующей конденсации пара. В процессе дистилляции более летучий компонент (низкокипящий) переходит в паровую фазу в большем количестве, чем менее летучий (высококипящий). Поэтому при конденсации образовавшихся паров в дистиллят переходят низкокипящие, а в кубовый остаток — высококипящие компоненты. Если из исходной смеси отгоняется не одна фракция, а несколько, дистилляция называется фракционной (дробной). В зависимости от условий процесса различают простую и молекулярную дистилляцию .

Дистилляционная опреснительная установка (рис. 1) состоит из испарителя 1, снабженного теплообменным устройством для подвода к воде необходимого количества теплоты; нагревательного элемента 2 для частичной конденсации пара, выходящего из испарителя (при фракционной дистилляции); конденсатора 3 для конденсации отбираемого пара; насоса 4; сборников дистиллята 5 и кубового остатка 6. Современные дистилляционные опреснители подразделяются на одноступенчатые, многоступенчатые с трубчатыми нагревательными элементами, или испарителями, многоступенчатые с мгновенным вскипанием и парокомпрессионные .

Например, многоступенчатый испаритель (рис. 2) состоит из ряда последовательно работающих испарительных камер с трубчатыми нагревательными элементами. Нагреваемая соленая вода движется внутри трубок нагревательного элемента, греющий пар конденсируется на внешней поверхности. При этом нагрев и испарение воды в первой ступени осуществляются паром рабочего котла, работающего на дистилляте; греющим паром следующей ступеней служит вторичный пар предыдущей испарительной камеры. Данная установка способна вырабатывать около 0,9 т пресной воды на 1 т первичного пара.

Расход тепла на получение 1 кг пресной воды в одноступенчатом дистилляционном опреснителе составляет около 2400 кДж.В опреснителях с мгновенным вскипанием (рис. 3) соленая вода проходит последовательно через конденсаторы, встроенные в испарительные камеры, нагреваясь за счет тепла конденсации, затем поступает в главный подогреватель и нагревается выше температуры кипения воды в первой испарительной камере, где происходит процесс кипения. Затем пар конденсируется на поверхности трубок конденсатора, а конденсат стекает в конденсатор и насосом откачивается потребителю. Неиспарившаяся вода перетекает через гидрозатвор в следующую камеру с более низким давлением, где она снова вскипает, и т.д. Рекуперация тепла фазового перехода в многоступенчатом опреснителе позволяет снизить расход тепла по сравнению с одноступенчатым дистилляционным опреснителем на 1 кг пресной воды до 250-300 кДж. Основным преимуществом многоступенчатых дистилляционных опреснительных установок является то, что на единицу первичного пара можно получить значительно большее количество обессоленной воды. Так при одноступенчатом испарении на 1 т первичного пара получают около 0,9 т опресненной воды, а на установках, имеющих 50-60 ступеней — 15-20 т опресненной воды. Удельный расход электроэнергии в дистилляционных установках составляет 3,5-4,5 кВт⋅ч/м3 дистиллята.

Осуществление любого варианта процесса дистилляции связано с большими затратами тепловой энергии, составляющими 40 % от стоимости получаемой воды (если проводить дистилляцию в вакууме, температура кипения воды понижается до 60 °C, и дистилляция требует меньших тепловых затрат). В качестве источников тепловой энергии используются атомные и тепловые электростанции. Сочетание дистилляционной установки с тепловой электростанцией на минеральном или ядерном топливе (т.н. «многоцелевая энергетическая установка») позволяет обеспечить промышленный район всеми видами энергетических услуг по минимальной себестоимости при наиболее рациональном использовании топлива. В пустынных южных районах и на безводных островах применяются солнечные опреснители, которые производят в летние месяцы около 4 л воды в сутки с 1 м2 поверхности, воспринимающей солнечную радиацию.

Эффективность работы дистилляционных испарителей ограничена образованием накипи в системе циркуляции горячего рассола. По мере выпаривания морской воды из дистилляционного опреснителя раствор соли становится более концентрированным и в конечном итоге осаждается на стенках аппарата в виде накипи из солей жесткости, состоящих, главным образом, из хлоридов и карбонатов кальция (CaCO3, CaCl2) и магния (MgCO3, MgCl2) , что ухудшает теплопроводность стенок теплообменника, приводит к разрушению труб и теплообменного оборудования. Это требует применения специальных антинакипных добавок, что существенно увеличивает энергозатраты на проведение дистилляции до 10 кВт⋅ч/м3 обессоленной воды. Поэтому в последние годы предложены другие способы опреснения морской воды, которые не связаны с необходимостью ее испарения и конденсации.

Ионный обмен
Метод основан на свойстве твердых полимерных смол разной степени сшивки, ковалентно связанных с ионогенными группами (иониты), обратимо обмениваться ионами растворенных в воде солей (противоионы) .В зависимости от заряда иониты подразделяются на положительно заряженные катиониты (H+) и отрицательно заряженные аниониты (OH-). В катионитах — веществах, аналогичным кислотам — анионы представлены в виде нерастворимых в воде полимеров, а катионы (Na+) подвижны и обмениваются с катионами растворов. В противоположность катионитам, аниониты по химической структуре являются основаниями, нерастворимую структуру которых образуют катионы. Их анионы (обычно гидроксильная группа ОН-) способны обмениваться с анионами растворов.

Процесс ионообменного опреснения воды заключается в последовательном прохождении воды через неподвижный слой ионита в периодическом процессе или противоточным движением воды и ионита в непрерывном процессе (рис. 4). В этом процессе катионы и анионы солей обрабатываемой воды последовательно связываются с ионитами, в результате происходит ее обессоливание. Соотношение ионита, анионита и катионита обычно составляет от 1:1 до 1,5:1,0 по массе .

Кинетика ионного обмена включает три последовательные стадии: перемещение сорбируемого иона к поверхности глобулы ионита (1), ионный обмен (2), перемещение вытесняемого иона внутри глобулы ионита и от его поверхности в растворе (3) .

На скорость ионного обмена влияют следующие факторы: доступность фиксированных ионов внутри каркаса ионита, размер гранул ионита, температура, концентрация раствора . Общая скорость процесса ионного обмена определяется совокупностью процессов, происходящих в растворе (диффузия противоионов к грануле и от гранулы ионита) и в ионите (диффузия противоионов от поверхности к центру гранулы ионита и в обратном направлении; обмен противоионов ионита на противоионы из раствора). В условиях, приближенных к реальным условиям очистки воды, лимитирующим фактором, определяющим скорость ионного обмена, является диффузия ионов внутри гранулы ионита.

Обменная способность ионообменных смол постепенно снижается, и, в конечном итоге, исчерпывается. В этом случае требуется регенерация раствором кислоты (катионит) или щелочи (анионит), что восстанавливает исходные химические свойства смол. Катионит регенерируется 5 %м раствором H2SO4, которую пропускают последовательно через катионит до появления кислой реакции. Удельный расход серной кислоты 55-60 г/гэкв сорбированных катионов. Анионит регенерируется 5 %м раствором CaCO3 или NaOH с расходом 70-75 г на 1 гэкв задержанных анионов.

Ионный обмен применяется для получения обессоленной и умягченной воды в тепловой и атомной энергетике и в промышленности; в цветной металлургии при комплексной гидрометаллургической переработке руд, в пищевой промышленности, в медицинской промышленности при получении антибиотиков и других лекарственных средств, а также для очистки сточных вод в целях организации оборотного водоснабжения. В настоящее время также разрабатываются ионообменные методы комплексного извлечения из океанской воды ценных минералов .

Промышленные аппараты для реализации ионного обмена подразделяются на три группы: установки типа смесителей-отстойников, установки с неподвижным и подвижным слоями ионита. Аппараты первого типа чаще всего используют в гидрометаллургии. В аппаратах с неподвижным слоем ионита исходные и обессоленные растворы подаются в одном направлении (поточные схемы) или в противоположных (противоточные схемы). Такие аппараты используются для ионообменной очистки растворов, при умягчении и обессоливании морской воды. В непрерывно действующих противоточных аппаратах подвижный ионит перемещается сверху вниз под действием силы тяжести. Конструктивно противоточные аппараты подразделяются на три группы: со взвешенным или кипящим слоем ионита, с непрерывным движущимся слоем ионита и с движущимся раствором через ионит. В зависимости от заданной степени обессоливания воды проектируют одно, двух и трехступенчатые ионообменные установки. Остаточное солесодержание при одноступенчатом ионообменном опреснении составляет 20 мг/л. Для получения воды с солесодержанием до 0,5 мг/л применяют установки с двухступенчатой схемой Н+ и ОН-ионирования.

Ионообменный способ опреснения воды имеет ряд достоинств: простота оборудования, малый расход исходной воды на собственные нужды (15-20 % производительности установки), малый расход электроэнергии, малый объем сбросных вод.

Недостаток ионообменного метода — сравнительно высокий расход реагентов, технологическая сложность процесса, который лимитируется исходным уровнем солесодержания обрабатываемой воды, определяющегося экономическими затратами. Рентабельность ионного обмена при опреснении воды обычно ограничивается исходным содержанием растворенных солей 1,5-2,5 г/л. Однако, при необходимости, когда себестоимость воды не играет существенной роли, этим методом можно опреснять воду с достаточно высоким солесодержанием. Продолжение в следующем номере.

1. Алекин О.А. Химия океана. — Л., 1966.
2. Хорн Р. Морская химия. — M., 1972.
3. Монин А.С. Океанология. Химия океана. — М., 1979.
4. Виноградов А.П. Геохимия океана. — М., 1989.
5. Kimm Y, Logan B.E., Electrodialysis Cells for Partial or Complete Seawater Desalination // Environmental Science and Technology, 2011, V. 12.
6. Абдулкеримов С.А., Богданов В.П., Годин С.М. Опытные исследования энергоинформационных воздействий излучений генератора продольных электромагнитных волн с водой // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ, №3(8)/2000.
7. Коган В.Г. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. — Л., 1977.
8. Сийрде Э.К. Дистилляция. — М., 1991.
9. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. — М., 1981.
10. Мосин О.В. Магнитные системы обработки воды. Основные перспективы и направления // Сантехника, №1/2011.
11. Кокотов Ю.А. Иониты и ионный обмен. — Л., 1980.
12. Горшков В.И., Сафонов М.С., Воскресенский Н.М. Ионный обмен в противоточных колоннах. — М., 1981.
13. Сенявин М.М. Ионный обмен. — М., 1981.
14. Батлер Дж.Н. Ионные равновесия. — Л., 1973.
15. Слесаренко В.Н. Современные методы опреснения морских и соленых вод. — М., 1973.
16. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. — М.: Химия, 1978.
17. Свитцов А.А. Введение в мембранные технологии. — М.: «ДеЛи принт», 2006.
18. Орлов Н.С. Промышленное применение мембранных процессов. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007.
19. Каграманов Ш.Г. Диффузионные мембранные процессы. Ч. 2. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007.
20. Кульский Л.А. Опреснение воды. — К., 1980.
21. Орехов И.И., Обрезков Д.И. Вымораживание. Холод в процессах химической технологии. — Л., 1980.
22. Пап Л. Концентрирование вымораживанием. — М., 1982.
23. Алиев А.М., Юсифов Р.Ю., Кулиев А.Р., Юсифов Ю.Г. Применение методики гидратообразования для оценки обессоливания воды // Прикладная химия, №51(4)/2008.
24. Мосин О.В. Исследование методов биотехнологического получения аминокислот, белков и нуклеозидов, меченных стабильными изотопами 2Н и 13С с высокими уровнями изотопного обогащения. Автореф. дисс. к.х.н. — М.: МГАТХТ им. М.В. Ломоносова, 1996.

Один из наиважнейших показателей качества питьевой воды – это содержание растворенных в ней соляных примесей. При завышенном показателе минерализации она приобретает не очень приятный горько-соленый привкус.

Особо опасны ситуации, когда процент соли в воде превышает допустимые нормы, что крайне негативно сказывается на состоянии людей, употребляющих ее регулярно.

Последний пример характерен для , имеющей повышенное содержание различных солевых добавок. Есть несколько способов опреснения такой жидкости.

Опасность использования

Соленую воду не рекомендуется применять и в чисто практических или в бытовых целях, заливая ее в бак стиральной машины, например, или в посудную мойку. Любая техника (точнее, входящие в ее состав металлические детали) под воздействием сильных растворов очень быстро разрушаются, вследствие чего сама она со временем приходит в негодность.

Выходом из данной ситуации является опреснение морской воды, которое должно проводиться с соблюдением определенных правил. Ознакомимся с некоторыми из них более подробно.

Способы опреснения

При рассмотрении возможности превращения морской воды в свой пресный аналог следует исходить из того, что этот процесс и прост, и сложен одновременно. В разработку основных его принципов с давних пор вкладывались значительные средства, но положительные результаты были получены совсем не сразу.

Дело в том, что для его успешной реализации в промышленных масштабах требуются огромные затраты энергоресурсов. Лишь на государственном уровне удалось добиться сравнительно неплохих результатов в получении больших объемов пресной воды из неиссякаемых морских источников.

Используемые в промышленных установках методы изменения состава воды принято подразделять на следующие виды:

• в первую очередь – это дистилляция (или попросту – выпаривание);
• затем следует опреснение с помощью вымораживания;
• далее идет процесс, известный под названием «обратный осмос»;
• замыкает перечень также знакомый многим электродиализ.

В основу второго способа заложено замораживание воды до кристаллического состояния, после чего из кристаллов по известным технологиям выделяется пресная ее составляющая. Наиболее популярными среди всех перечисленных процедур являются методы обратноосмотической очистки, а также дистилляции.

Экстремальные условия

А что делать, если потребовалось опреснять морскую воду в походных условиях? Как показал опыт, для этих целей оптимально подходит самодельный дистиллятор, по принципу своей работы схожий с известными перегонными аппаратами.

Обратите внимание! Суть происходящих процессов в простом опреснителе заключается в нагревании соленой воды до кипения. После чего образовавшийся над ней пар сначала аккумулируется (собирается в одном месте), а затем тут же охлаждается.

В результате всех этих процедур на стенках сборной камеры оседают выпавшие в конденсат (охлажденные) капельки очищенной от соляных примесей воды.

Возможность выделения солей из смеси объясняется тем, что точка кипения у соляных растворов несколько выше, чем у чистой воды. Именно поэтому последняя испаряется раньше и отдельно оседает в сборную емкость.

Для реализации этого метода опреснения в походных условиях обязательно нужно будет запастись следующими предметами и ресурсами:

• прежде всего, это сама морская вода, которой хватает на берегу моря или соленого озера;
• далее, берется котелок или чайник, всегда имеющиеся в распоряжении туристов и служащие емкостью под нее;
• потребуется алюминиевая трубка, заранее приготовленная еще до отправления в поход;
• основной элемент системы – охлаждающее устройство, функцию которого в данном случае выполняет вырытая в песке на берегу моря глубокая яма;
• и, наконец, нужна будет еще одна емкость, предназначенная для сбора очищенной от примесей воды (стеклянная бутыль, банка из нержавейки и так далее).

Для дистилляции воды прямо на месте ее забора на берегу моря или озера выкапывается яма глубиной до метра, а затем в нее под небольшим углом помещается сборная емкость (бутылка) со вставленной в ее горлышко трубкой.

Важно! Место их соединения должно быть надежно уплотнено посредством заранее припасенной резиновой прокладки.

Далее эта конструкция присыпается песком так, чтобы наверху оставалась лишь часть горлышка с трубкой. Ее ответный конец располагается над котелком или открытым чайником, наполненным морской водой. Место для разведения костра выбирается на небольшом удалении от бутыли с трубкой.

После разведения огня вода в походной емкости начинает бурлить, пар постепенно распространяется по трубке в зарытую бутыль и оседает в виде конденсата. А из него через определенное время на дне емкости набирается до 200–300 граммов чистейшей пресной воды.

Опреснение в домашних условиях

Наиболее простым и доступным в условиях дома методом очистки соленой воды считается применение системы, состоящей из ряда последовательно соединенных фильтров. Однако даже самые сложные фильтрующие комбинации не способны удалить из нее все имеющиеся примеси вредных веществ. Именно поэтому большой популярностью в народе пользуются знакомые большинству хозяек домашние методы опреснения.

Один из них предполагает помещение бутыли с неочищенной жидкостью в морозилку, где спустя некоторое время происходит замерзание чистой составляющей. Оставшаяся (незамерзшая) часть как раз и является вредной примесью и сливается из бутыли в раковину. Дальше остается лишь дождаться, пока остатки льда не растают при комнатной температуре, после чего талая вода будет готова к употреблению.

В заключение отметим, что известны еще два простых способа очистки и опреснения воды, легко реализуемые в домашних условиях. Первый из них заключается в элементарном ее кипячении, которое продлевается достаточно долго, после чего соль в виде накипи оседает на стенках. А второй – в использовании для фильтрации активированного угля, имеющегося в аптечке у любой хозяйки. Но здесь степень опреснения будет зависеть от концентрации соли.