Ахатов Ж. - Физико-технический институт НПО “Физика-Солнце” АН РУз

Основные методы опреснения соленых вод.

Введение

В настоящее время обеспечение населения пресной водой превратилось в важнейшую мировую проблему. На сегодняшний день дефицит пресной воды ощущается на территории более 40 стран, расположенных в аридных зонах, составляющих около 60 % всей поверхности земной суши. Данная проблема является одной из актуальных и для нашей Республики, особенно для ряда районов, расположенных в Приаралье на территории Каракалпакстана, Хорезмского и Бухарского вилоятов, а также в степных зонах Сурхандарьинского и Кашкадарьинского вилоятов.

Сложность решения данной проблемы обусловлена тем, что большая часть населения этих регионов проживает в малочисленных и рассредоточенных населенных пунктах, отдаленных от централизованных систем электрификации и питьевого водоснабжения. Одним из путей улучшения питьевого водоснабжения в таких населенных пунктах нашей Республики, как и во всем мире, является опреснение соленых вод.

В настоящее время в мировой практике накоплен значительный опыт по разработке и созданию опытных и промышленных образцов опреснительных установок, производящих пресную воду для бытового и технологического использования. Среди многочисленных методов опреснения соленых вод некоторые доведены до стадии промышленного внедрения, а другие находятся на стадии поисковых исследований. Из анализа существующих методов выявлено, что основным методом опреснения является термический метод.

Однако опреснение соленых вод термическим способом требует большого количества традиционных энергоресурсов, проблема обеспечения которых не менее важна, чем водоснабжение. В связи с этим представляет практический интерес применение нетрадиционных источников энергии для опреснения соленых вод, в первую очередь, энергии солнечного излучения.

В области использования солнечной энергии для опреснения соленых вод В.Б.Вейнбергом, В.А.Баумом, В.В.Вейнбергом, К.Т.Трофимовым, Г.Я.Умаровым, Р.Б.Байрамовым, Л.М.Бердликом, А.Н.Текучевым, Б.М.Ачиловым и А.Б.Вардияшвили выполнены многочисленные расчетно-теоретические и экспериментальные работы. Предметом исследований этих авторов были солнечные водоопреснительные установки парникового типа, удельная дневная производительность которых составляет , что является их основным недостатком.

Одним из путей повышения удельной производительности солнечных водоопреснительных установок рассматриваемого типа является многократное использование теплоты конденсации водяных паров из паровоздушной смеси, образованной в результате испарения соленой воды путем создания многоступенчатых испарительно-конденсационных камер.

В связи с этим разработка и создание высокопроизводительных солнечных водоопреснительных установок, основанных на многократном использовании теплоты конденсации паров из паровоздушной смеси, предназначенных для питьевого водоснабжения малочисленных и рассредоточенных потребителей, является актуальной научно-технической задачей.

Современные методы опреснения соленых вод

Создание научно обоснованных технологий опреснения минерализованных вод требует анализа существующих способов опреснения соленых вод, которые были бы целесообразны для реализации в народном хозяйстве. Из анализа технологий приготовления пресной воды из вод повышенной минерализации прежде всего следует выделить те технологии, которые нашли реальное применение и дающие ощутимый эффект в покрытии возрастающего дефицита.

В настоящее время в мировой практике накоплен значительный опыт по разработке и созданию опытных и промышленных образцов опреснительных установок, производящих пресную воду для бытового использования. Известны многочисленные методы опреснения соленых вод, над которыми работают ученые. Некоторые из них доведены до стадии промышленного внедрения, а другие находятся на стадии поисковых исследований.

Эффективность опреснительных установок определяется количеством производимой пресной воды, затратами энергии на ее получение и себестоимостью. Совершенствование процессов возможно за счет улучшения конструктивных и технологических решений при их разработке.

Значение проблемы опреснения минерализованных вод под­тверждается постоянным увеличением суммарной производитель­ности действующих установок в мире с наблюдаемыми значитель­ными темпами роста.

При выборе типа и конструкции опреснительных установок необходимо учитывать все факторы, влияющие на ее технико-экономические показатели. В связи с этим опреснительная установка должна:

обеспечивать получение дистиллята необходимого качества, независимо от условий эксплуатации, при минимальных расходах энергии;

обладать максимальной экономической эффективностью;

иметь простую конструкцию, малые габариты и приемлемую стоимость;

обеспечивать высокую надежность работы.

При разработке классификации, исходя из физико-химических особенностей протекания процесса, методы опреснения можно разделить на две основные группы:

методы опреснения с изменением агрегатного состояния воды;

методы опреснения без изменения агрегатного состояния воды.

На рисунке 1 приведена классификация процессов опреснения. Основная тенденция в совершенствовании тепловых схем термических опреснительных установок выражена в стремлении сократить расходы энергии на производство воды, что будет способствовать снижению ее стоимости.