Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Опреснение воды

Опреснение воды (далее О), способ обработки воды с целью снижения концентрации растворенных солей до степени (обычно до 1 г/л), при которой вода становится пригодной для питьевых и хозяйственных целей. Дефицит пресной воды ощущается на территории более 40 стран, расположенных главным образом в аридных, а также засушливых областях и составляющих около 60% всей поверхности земной суши (по расчетам, к началу 21 в. достигнет 120-150·109 м3 в год). Этот дефицит может быть покрыт 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 (см. также Водные ресурсы). Недостаток пресной воды может быть ликвидирован и подачей ее по трубопроводам или каналам из районов, в которых она имеется в избытке. Например, в СССР сооружены каналы Северский Донец - Донбасс (около 130 км), Иртыш - Караганда (около 460 км), 3 очереди крупнейшего в мире Каракумского канала, имеются (в Казахской ССР) водопроводы Ишимский и Булавинский, протяженностью более 1700 км каждый. Однако при значительном удалении пресноводных источников опреснение соленой воды на месте стоит дешевле пресной воды, поступающей по водоводам. При водопотреблении до 1000 м3/сут опреснение соленой воды на месте выгоднее, чем подача пресной воды на расстояние, большее 40-50 км, при водопотреблении 100 000 м3/сут - выгоднее, чем подача пресной воды на расстояние, большее 150-200 км.

  Во всем мире в 1974 находилось в эксплуатации св. 800 крупных стационарных опреснительных установок (ОУ) суммарной производительностью около 1,3 млн. м3/сут пресной воды. Наиболее крупные из них имеют производительность 160 тыс. м3/сут (в г. Шевченко, СССР; тепло поступает от электростанции с реактором на быстрых нейтронах) и 220 тыс. м3/сут (в г. Эль-Кувейте, Кувейт; котельная ОУ работает на попутном газе нефтедобычи). Большинство морских судов имеет свои ОУ (только дистилляционного типа).

  О может быть осуществлено как с изменением агрегатного состояния воды (дистилляция, замораживание), так и без изменения ее агрегатного состояния (электродиализ, гиперфильтрация, или обратный осмос, ионный обмен, экстракция воды органическими растворителями, экстракция воды в виде воды нагрев воды до определенной температуры, сорбция ионов на пористых электродах, биологический метод - с использованием способности некоторых водорослей поглощать соли на свету и отдавать их в темноте и др.). В соответствии со способами О существуют различные типы ОУ. Дистилляционные ОУ (однокорпусные и многокорпусные, по способу опреснения - парокомпрессионные и солнечные) применяются при опреснении морской воды и соленых вод. О электродиализом и гиперфильтрацией (обратным осмосом) экономично при солесодержании 2,5-10 г/л, ионным обменом - менее 2,5 г/л. Из всего объема получаемой в мире опресненной воды 96% приходится на долю дистилляционных ОУ, 2,9% - электродиализных, 1% - гиперфильтрационных и 0,1% - на долю замораживающих и ионообменных ОУ. В зависимости от производительности ОУ состоит из одного или нескольких включенных параллельно опреснителей.

  Дистилляционные опреснители бывают одноступенчатые (рис. 1), многоступенчатые с трубчатыми нагревательными элементами, или испарителями (рис. 2), многоступенчатые с мгновенным вскипанием (рис. 3) и парокомпрессионные. Многоступенчатый испаритель состоит из ряда последовательно работающих испарительных камер с трубчатыми нагревательными элементами. Нагреваемая соленая вода движется внутри трубок нагревательного элемента, греющий пар конденсируется на внешней их поверхности. Нагрев и испарение воды в первой ступени осуществляются паром котла, работающего на дистилляте; греющим паром следующей ступеней служит вторичный пар предыдущей испарительной камеры. В опреснителях с мгновенным вскипанием соленая вода проходит последовательно, от последнего к первому, через конденсаторы, встроенные в испарительные камеры, нагреваясь за счет тепла конденсации, поступает в головной подогреватель, нагревается выше температуры кипения воды в первой испарительной камере, где вскипает. Затем пар конденсируется на поверхности трубок конденсатора, а конденсат стекает в поддон и насосом откачивается потребителю. Неиспарившаяся вода перетекает через гидрозатвор в следующую камеру с более низким давлением, где она снова вскипает, и т.д. Расход тепла на получение 1 кг пресной воды в одноступенчатом дистилляционном опреснителе составляет около 2400 кдж; рекуперация тепла фазового перехода в многоступенчатом опреснителе позволяет снизить расход тепла на 1 кг пресной воды до 250-300 кдж.

  Электродиализный опреснитель (рис. 4) представляет собой многокамерный аппарат фильтр-прессового типа, состоящий из камер, ограниченных с одной стороны катионитовой, с другой - анионитовой мембранами. Камеры размещены между катодом и анодом, к которым подведен постоянный электрический ток. Опресняемая вода поступает в опреснительные камеры. Под действием электрического поля катионы растворенных в воде солей движутся в направлении катода, анионы - анода. Т. к. катионитовые мембраны проницаемы в электрическом поле для катионов, но непроницаемы для анионов, а анионитовые мембраны проницаемы для анионов, но непроницаемы для катионов, соленая вода в опреснительных камерах опресняется, при этом удаляемые из нее соли концентрируются в рассольных камерах, откуда они удаляются вместе с промывочной соленой водой. Расход электроэнергии на О электродиализом зависит от солености опресняемой воды (2 вт·ч на 1 л при опреснении воды с солесодержанием 2,5-3 г/л и 4-5 вт· ч на 1 л при опреснении воды с содержанием солей 5-6 г/л).

  Гиперфильтрационные опреснители состоят из насоса высокого давления (5-10 Мн/м2, или 50-100 бар), прокачивающего соленую воду через плоские или трубчатые мембраны или полое волокно, изготовленное из ацетилцеллюлозы или полиамидных смол, способных под давлением выше осмотического пропускать молекулы воды, но не пропускать гидратированные ионы растворенных в воде солей.

  В пустынных южных районах и на безводных островах применяются солнечные опреснители; они дают в летние месяцы около 4 л воды в сутки с 1 м2 поверхности, воспринимающей солнечную радиацию.

  Лит.: Апельцин И. Э., Клячко В. А., О, М., 1968; Павлов Ю. В., О, М., 1972: Слесаренко В. Н., Современные методы опреснения морских и соленых вод, М., 1973, Spiegler К. . (е. d.), Principles of desalination, . . - L.,1966.

  В. А. Клячко.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 05.12.2021 05:02:27
04:50 Россияне сравнили покраску ступенек у подъезда в мороз с нанотехнологиями
04:50 Названы самые инновационные товары для дома
04:43 Россиян предупредили об аномально «суровой погоде» в ряде регионов
04:34 Посольство отреагировало на обвинения США в подготовке вторжения на Украину
04:26 Названы продукты для повышения гемоглобина
04:19 Прокативший полицейского на капоте россиянин оказался без прав
03:50 Горный инженер назвал истинную причину взрыва на шахте «Листвяжная»
03:04 Педофил дважды изнасиловал девочку в метро Петербурга
02:17 «План нападения» России на Украину оказался построен по лекалам НАТО
Больше новостей
СегодняСпорт «Сердце проваливается от страха» Сложнейшие элементы и постоянный риск: как гимнастика стала самым опасным видом спорта?
СегодняРоссия «Ненависть в глазах и словах» Ельцин, бунт и перемены: как шахтеры изменили историю России
СегодняЦенности «Эти люди знают, чего хотят» Какими богатствами владеет семья Нурсултана Назарбаева?
20:00, 4 декабря 2021 В Пентагоне подтвердили намерение России вторгнуться на Украину
04:08 Президент Финляндии призвал Запад считаться с интересами России
04:00 Apple подала в суд на ФАС России
СегодняИз жизни «Он думал, что просто развлекается» Как эксцентричный аристократ устроил дуэль на ягодицах и стал отпетым преступником
СегодняИнтернет и СМИ VPN-сервисы были призваны помочь пользователям. Как их использование стало губительным для компаний и обычных людей?
03:37 Иммунолог предсказал сроки начала новой волны коронавируса в России
19:04, 4 декабря 2021 Пьяную пассажирку сняли с рейса Москва — Стамбул
03:44 Российская ракета со спутниками Galileo стартовала с космодрома Куру
4 декабря 2021Силовые структуры «Мы держали оборону трое суток» Как телохранители защищали Горбачева от заговорщиков, воров в законе и террористов
4 декабря 2021Путешествия «Никогда не видела ничего подобного» Россиянка ездит по стране в поисках заброшенных построек. Чем они ее вдохновляют?
02:53 Порошенко призвал Запад ввести «адские санкции» против России в случае агрессии
03:15 Родители расстрелявшего четверых человек школьника лично купили ему оружие
18:51, 4 декабря 2021 Ученые нашли нетипичный способ распознать диабет
3 декабря 2021Из жизни «Это сродни охоте» Российский антиквар — о сокровищах за миллионы, пропадающих на чердаках и помойках
3 декабря 2021Россия «Может начаться исход врачей» Почему российские медики боятся за свою свободу: Леонид Рошаль о новом «деле врачей»
02:44 Дагестанский водитель прокатил сотрудника ДПС на капоте и попал на видео
02:30 Однокурсница Оксимирона рассказала о его жизни во время учебы в Оксфорде
02:33 Элитный ЖК в Москве по силе ветра сравнили с побережьем Гудзона
4 декабря 2021Мир Синдром Риттенхауса. Как белый подросток безнаказанно застрелил BLM-активистов и поставил США на грань расового конфликта
2 декабря 2021Экономика Новый порядок. Войны, власть женщин и путь к вечной жизни — самый невероятный экономический прогноз на 2022 год
02:02 Депутат Толстой опроверг свою принадлежность к антипрививочникам
01:53 Осужденной в Белоруссии россиянке Софье Сапеге предъявили обвинение
02:11 Генетик оценил эффективность антител после дельта-штамма против омикрона
4 декабря 2021Культура Бесславная охота. В прокат вышло продолжение «Охотников за привидениями». Почему это полный провал?
4 декабря 2021Наука и техника Гаджеты научились заряжать прямо через вышки 5G. Как новое поколение сотовой связи изменит жизнь людей?
01:36 Россиян расстроило закрытие несетевых магазинов в Москве
01:42 Глава Пентагона ушел от вопроса о возможности вторжения России на Украину
01:19 Пожилой священник из Греции назвал еретиком папу Римского
3 декабря 2021Бывший СССР «Украина вечно стреляет себе в ногу» Чем обернется для украинцев очередное обострение конфликта между Москвой и Киевом?
3 декабря 2021Россия У двух прибывших из ЮАР россиян выявили коронавирус. Омикрон мог попасть в страну. Туристов проверяют медики
01:27 Захарова высмеяла «план нападения» России на Украину
01:02 Вирусолог назвал условие для введения локдауна в России после Нового года
01:10 Белый дом подтвердил дату переговоров Путина и Байдена
3 декабря 2021Культура 10 лучших книг зимы: Великая эпидемия, эротика еды и Квентин Тарантино
2 декабря 2021Путешествия «Мы были мишенью» Россияне путешествуют в Афганистан и подвергают свою жизнь опасности. Что ими движет?
00:59 «Блатной» номер продали на аукционе в Туле за 47 миллионов рублей
00:50 Автопарк полиции Дубая пополнился двумя суперкарами
00:52 Росгвардейцы спасли детей из горящей школы
4 декабря 2021Россия «Пришлось закладывать новый заряд взрывчатки» Зачем 90 лет назад взорвали Храм Христа Спасителя
2 декабря 2021Культура Снова к нам приходят. Возвращение «Звездных войн», «Ведьмака» и «Секса в большом городе» в лучших сериалах декабря
00:56 АвтоВАЗ объяснил, почему Granta нельзя называть бюджетным автомобилем
00:40 Посол США раскрыл способ избежать «трагического насилия» на Украине
00:38 Тихонов призвал выгнать из сборной отказавшегося выходить на старт биатлониста
2 декабря 2021Россия «Зря вы шахтеров ищете. Они умерли» Как и почему 51 человек погиб в «Листвяжной». Репортаж с места трагедии
2 декабря 2021Россия Жизнь после COVID-19. Россиянам, переболевшим коронавирусной инфекцией, рекомендована медицинская реабилитация
00:43 Toyota добавила кроссоверу Corolla новую систему полного привода
00:35 Иностранный художник назвал общие черты русских и исландцев
00:25 Мужчина экстренно посадил самолет на мосту и попал в аварию с грузовиком
00:19 Пушилин назвал число граждан России среди жителей ДНР
23:55, 4 декабря 2021 В российском регионе завелся выжигатель домофонов
00:09 Российский дипломат сравнил Тихановскую с героем анекдота
23:46, 4 декабря 2021 Навка высказалась о трансгендерах в фигурном катании
23:37, 4 декабря 2021 Жители Москвы назвали современный город чужим и холодным
23:15, 4 декабря 2021 Глава ДНР назвал ситуацию в регионе одной из самых серьезных с 2014 года
23:35, 4 декабря 2021 В турецком городе предотвратили теракт на митинге с участием Эрдогана
22:38, 4 декабря 2021 Создатели «Санта-Барбары» рассказали о съемках сериала в Москве в 1991 году
23:21, 4 декабря 2021 Антон Миранчук рассказал о желаемом клубе для брата
23:07, 4 декабря 2021 Росавиация раскрыла детали инцидента со сменой курса лайнера из-за самолета НАТО
22:31, 4 декабря 2021 Глава Audi потребовал прекратить добывать ископаемое топливо
23:00, 4 декабря 2021 Причину смены направления пассажирским самолетом в Черном море объяснили
22:25, 4 декабря 2021 Глава ДНР призвал Зеленского начать переговоры о «соседстве» с Украиной
22:30, 4 декабря 2021 Фото дома с башнями напомнило россиянам о легендарном фестивале советских времен
21:56, 4 декабря 2021 Умер экс-депутат Госдумы Борис Мисник
22:29, 4 декабря 2021 Универсал Mercedes-AMG превратили в конкурента суперкару AMG GT
21:50, 4 декабря 2021 В Иране прогремел взрыв после запуска ракеты