Тема 1.3.7 вопрос 8. Как и для чего производят обессолевание воды? – дегазацию?

Обессоливание воды означает уменьшение содержания в ней растворенных солей. Этот процесс называют также деионизацией, или деминерализацией. Для морских и засоленных (солоноватых) вод такой процесс называют опреснением.

Нормами на питьевую воду предусмотрено, что их солесодержание должно быть менее 1 г/л, и лишь по специальному решению разрешается использовать воду с солесодержанием до 1,5 г/л. Однако в ряде регионов поверхностные и подземные воды содержат больше солей. Морская вода, составляющая основной запас воды на Земле, содержит от 10 до 40 г/л солей. Для использования таких вод для питьевых целей ее подвергают опреснению.

Для многих процессов в теплоэнергетике, химии, электронике требуется вода, содержащая минимальные количества солей, вплоть до сверхчистой, которая практически их не содержит.

Существует несколько способов обессоливания: термический; ионообменный; мембранные; обратный осмос; электродиализ; комбинированные.

Для опреснения засоленных вод используется термический метод, обратный осмос и электродиализ. Потребление при ионном обмене реагентов и объем отходов пропорциональны солесодержанию очищаемой воды, и поэтому его применение считается экономически оправданным при содержании солей до 2 г/л.

Надежность и экономичность различных водных систем промышленных и теплоэнергетических предприятий в значительной мере зависят от интенсивности внутренней коррозии оборудования и трубопроводов.

Коррозионная агрессивность воды обусловлена рядом физико-химических факторов, среди которых одним из главных является наличие в воде растворенных газов. К наиболее распространенным и опасным коррозионно-агрессивным газам относятся кислород и углекислый газ. Известно, что присутствие в воде свободного диоксида углерода в три раза повышает интенсивность кислородной коррозии металла.

Поэтому удаление из воды растворенных газов является важной составной частью технологических процессов водоподготовки. Огромное значение удалению газов из воды придается в микроэлектронике, энергетике и в производстве медицинских препаратов.

Современные технологии производства высокочистой воды предъявляют к питающей воде жесткие требования по содержанию углекислого газа перед ее обработкой на установках глубокого обессоливания, например, электродеионизации.

Все это привело к появлению нового направления водоподготовки – дегазации или, как принято обозначать этот процесс в англоязычной литературе, – дегазификации. Дегазацией (дегазификацией) воды называется процесс удаления растворенных в воде газов с помощью специальной пористой мембраны, проницаемой для газов, но непроницаемой для воды.

Концентрация растворенных газов в воде связана с парциальным давлением каждого компонента в газовой смеси, находящейся в контакте с поверхностью воды, законом Генри. Для одного компонента закон Генри можно записать так:

где Сi – мольная концентрация i-го газа в растворе, Pi – парциальное давление этого газа над поверхностью воды, ki – коэффициент Генри (растворимость газа).

Иногда ту же закономерность записывают в другой форме:

В этом случае коэффициент пропорциональности K i называют константой Генри. Константа Генри, помимо природы самого газа, зависит от температуры и химического состава воды, в частности – от pH. Эта зависимость во многом определяет используемые методы дегазации.