ОЧИСТКА ОТ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Хорошо освоенным и широко применяемым методом обессоливания является дистилляция (как и в природе, испарение воды). Для обессоливания морской воды используются установки мощностью от 15 до 40000 м3/сут. Основной их недостаток большой расход энергии. Лучшие из них расходуют не менее 0,02 Гкал на 1 м3 получаемой воды.

В южных странах для опреснения соленых вод, в основном для питьевых целей, используют солнечную энергию.

В отдельных случаях для удаления солей применяют вымораживание. Известно, что при медленном охлаждении соленой воды из нее в первую очередь вымораживаются кристаллы льда, практически не содержащие солей.

Весьма перспективными и уже получившими широкое распространение методами удаления солей являются мембранные: электродиализ и обратный осмос. Электродиализ основан на направленном переносе ионов диссоцированных солей в поле постоянного тока через селективные мембраны из естественных или синтетических материалов. Метод позволяет разделять не только сточные воды на обессоленную (чистую) воду и концентрированный раствор солей, но и раствор солей на кислоты, щелочи и другие составляющие. За рубежом метод электродиализа широко применяется для обессоливания воды. Обычно мощность установок составляет 150 250 м3/сут., однако уже действуют установки производительностью 20 и даже 400 тыс. м3/сут.

Обратный осмос это процесс разделения водных растворов путем их фильтрации через полупроницаемые мембраны под действием давления, много выше осмотического. Метод имеет существенные преимущества перед другими: меньшие энергозатраты, простота изготовления, монтажа и эксплуатации установок и их малые габариты и т. д.

Во всех странах мира широкое распространение получило обессоливание воды с применением ионитов ионный обмен. Несмотря на значительные успехи в развитии методов химического обессоливания воды и дистилляции, ионный обмен до сих пор остается основным методом приготовления глубокообессоленной воды для АЭС и ТЭС с паровыми котлами высокого, сверхвысокого и критического давления, а также для получения ультрачистой и обессоленной воды для химической, электронной и некоторых других отраслей промышленности.

Появление таких методов обессоливания воды, как электродиализ и обратный осмос, не ослабило интереса к ионообменному обессоливанию. Надо полагать, что и в ближайшем будущем этот метод будет самым распространенным и экономически наиболее предпочтительным методом глубокого обессоливания воды со средней степенью минерализации (содержанием солей до 2 г/л).

Основным недостатком общепринятых технологических схем ионообменной очистки является значительное количество солей, образующихся при регенерации ионообменных фильтров (к извлекаемым из очищаемой воды солям прибавляется в 2 4 раза большее количество солей от регенерации ионообменных смол). Большой расход воды на собственные нужды (20 60% от номинальной производительности) и необходимость предварительного освобождения воды от органических веществ, необратимо сорбирующихся на ионообменных смолах и снижающих их обменную емкость, существенно ухудшают показатели процесса очистки. Поэтому среди методов обессоливания ионный обмен следует рассматривать не как способ удаления солей, а как сугубо специфический технологический прием для получения глубоко обессоленной воды и извлечения некоторых ценных или высокотоксичных элементов.

Экономический анализ показывает, что при использовании дистил- ляционного опреснения целесообразно применение высокопроизводительных станций (мощностью несколько десятков тысяч кубических метров в сутки) и сильноминерализованных вод (более 10 г/л).

Мембранные методы обессоливания в настоящее время экономичны при опреснении вод с содержанием солей до 15 г/л.

Электродиализ и обратный осмос позволяют получать воду относительно низкой стоимости на установках малой и средней (до нескольких тысяч кубических метров в сутки) производительности. В ряде случаев хорошие результаты достигаются при комбинации методов дистилляции и электродиализа, или обратного осмоса и ионного обмена, или обратного осмоса и электродиализа и др.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >