Введение

Возможные пути воспроизводства пресной воды на планете (переброска каналами многоводных рек, транспортировка айсбергов) не во всех регионах реализованы. В то время как по всей ее территории имеются минерализованные, сбросные и морские воды, опреснение которых при создании высокоэффективных технологий опреснения навсегда устранят существующую проблему дефицита воды.

Опреснительный процесс до настоящего времени не может конкурировать с использованием воды пресноводных источников. Это обстоятельство объясняется тем, что к природной воде человечество привыкло относиться как природному дару. Опыт последних десятилетий показывает, что это мнение сегодня ошибочно, так как стоимость воды, продаваемой водопроводными станциями резко растет из-за изменения в природном водообороте и увеличивающихся затратах на очистку воды при загрязнении водоемов и водохранилищ промышленными и бытовыми сбросами, а также расходами на транспортировку воды.

Решение проблемы водоснабжения за счет опресненных морских и соленых вод возможно при условии изыскания и создания экономичных технологических схем, способных получать воду по стоимости сопоставимой с природной в неограниченных количествах и высокого питьевого качества. В течение последних лет в научном мире проведены многочисленные исследования, позволяющие приблизиться к ответу на этот вопрос.

По своей физической сущности снижение концентрации растворенных в воде веществ достигается в процессе водоподготовки при ее обессоливании. Обессоливание воды до состояния, пригодного как для технологического, так и бытового применения, принято называть опреснением. Опреснение может быть осуществлено либо путем извлечения собственно молекул воды из раствора, либо удалением ионов солей. Первый требует затрат энергии на изменение агрегатного состояния исходной воды. Второй не сопровождается фазовым переходом в парообразное или твердое состояние, но по энергетическим затратам во много раз превышает первый, хотя теоретически извлечение солей, наиболее высокое содержание которых в морской поде (3.5%), должно быть менее энергоемким. Классификация современных методов опреснения строится на основе характера сил, обеспечивающих отделение солей от молекул воды или способа воздействия на раствор.

В технологии опреснения сточных, солоноватых и соленых подземных вод, вод морей и океанов можно выделить классификационную структуру, построение которой определяется следующими признаками:

I. По характеру процесса.

1. С изменением агрегатного состояния опресняемой воды: термическое (дистилляция, гелиоопреснение); с использованием холода (естественное и искусственное вымораживание).

2.Без изменения агрегатного состояния:

• химическое (ионный обмен, осаждения солей с помощью реагентов, электролиз);

• мембранное (электродиализ, обратный осмос);

• экстракционное и адсорбционное (экстракция органическими растворителями, газогидратная экстракция, адсорбция на пористых электролитах);

• биологическое (с использованием водорослей, живых организмов, бактерий).

II. По потребляемой энергии.

l. Одноцелевые (получение пресной воды опреснением, очистка сточных вод).

2. Многоцелевые (выработка электроэнергии теплоты, воды и извлечение подобных продуктов).

3. Сфера использования (промышленное, коммунальное, сельскохозяйственное).

Ш. По конструктивному использованию.

1 .Построенные на основе одного метода опреснения (дистилляция, обратный осмос);

2. Комбинированные (дистилляция и обратный осмос, дистилляция и производство побочных продуктов);

3. Одноступенчатые, многоступенчатые, однорядные, многорядные, вертикальные, горизонтальные.