Razsoljevanje vode: metode in naprave

Znanstveniki verjamejo, da je človeštvo prišlo do obdobja, ko bodo izbruhnili konflikti za svežo vodo. Težavo rešite le na en način - poiščite najboljšo metodo razsoljevanja vode.

Kaj je voda razsoljevanje?

Vsaka tekočina v svoji sestavi ima določen delež soli, mikroorganizmov, mineralov. Čiščenje naravnega ali voda iz pipe odstrani škodljive snovi iz nje. Včasih pa ima v sestavi veliko soli, zaradi česar je neprimerno za porabo.

Odstranjevanje vode je zmanjšanje koncentracije raztopljenih soli v njej. Postopek je lahko v celoti v naravi, ko je tekočina prikrajšana za vsebnost soli ali delno, kadar v njej ostane predpisana količina soli.

Metode

Popolno razsoljevanje poteka na naslednje načine:

• Destilacija, termična metoda.
• Metoda ionske izmenjave.
• Metoda elektrodialize.
• Membranska reverzna osmoza.

Delna odstranitev soli je dosežena pri uporabi takih metod:

• Liming.
• Mehčanje baritov.
• H-kationizacija.
• Zamrzovanje.

Metode za razsoljevanje vode zahtevajo finančne in energetske stroške. Izbira metode obdelave je odvisna od stopnje vsebnosti soli v originalni tekočini, zmogljivosti naprave, stroškov procesnih komponent (toplota, električna energija, reagenti). Vsaka od metod ima svoje prednosti, pomanjkljivosti in se pojavlja s pomočjo tehničnih sredstev.

Delno razsoljevanje

V vseh nečistočah, ki so jim prikrajšane, se voda uporablja v številnih proizvodnih procesih in je potrebna za notranjo porabo zelo omejenega števila ljudi. Za domače potrebe je v določeni meri potrebna demineralizacija vode. Najpogosteje se tekočina mehča s kationsko metodo.

Pri tem se trdne soli nadomestijo z vodikovimi kationi, ki nato reagirajo, uničijo bikarbonatne ione. Izdelki tvorijo spojino, ki se proizvaja kot plin. Stopnja čiščenja je ocenjena z odvzemom količine kalcijevega karbonata.

Destilirana voda

Odstranjevanje vode z metodo destilacije je najstarejša in najpogostejša metoda danes. Plus je njegova univerzalna dostopnost, negativna pa so visoki stroški postopka. Za proizvodnjo vode brez nečistoč se uporabljajo destilarne. So izparilniki več vrst, razlika med katerimi je v oblikovanju, vrsto uporabljene energije. Najpogostejši so parni in električni aparati, za katere je značilna visoka cena in visoka poraba energije.

Naprava je kotla (ali več kotlov) nizkega tlaka, kjer se tekočina pretvori v paro in ločuje koncentrat soli. Da bi voda čim bolj očistila, se v aparatu doseže počasna vrelišče. V tem režimu težke nečistoče ne vstopajo v kondenzatni destilat. Ena od možnosti za zmanjšanje stroškov je povečanje števila korakov, vendar takšna namestitev zahteva veliko začetno naložbo.

Oprema za destilacijo poleg porabe velikih količin energije ima impresivno vrednost za vse dele. Visoka čistost se lahko zagotovi z dragimi cevi, fitingi, toplotnimi izmenjevalci, uparjalniki iz kremena ali platine. Drugi materiali niso primerni.

Elektrokemijska metoda

Metoda temelji na prehod vode skozi električnega polja, s čimer je prenos soli ioni - kationi so razporejeni v smeri katode in anionov - na anodi. Sistem ima tri predelke, ki jih tvorijo katodne in anodne membrane. V srednjem predelu je pripravljena voda za razsoljevanje.

Stabilen električni tok poteka skozi tok, s pomočjo katerega se soli razvrstijo v katodo in anodno diafragmo. Metoda je zelo draga glede stroškov opreme in stroškov električne energije, zato ni bila razdeljena.

Izmenjava ionov

Najbolj zanesljiva metoda, s katero se doseže razsoljevanje vode, je metoda ionske izmenjave. Sedimentiranje nečistoč na ta način omogoča, da v kratkem času dobimo čistejšo tekočino, kar je pomembno pri industrijskem razsoljevanju. Metoda je najbolj ekonomična in daje najboljši rezultat čiščenja.

Metoda temelji na odstranjevanje kationov iz tekočine in soli anionov, zaradi čiščenja mogoče doseči s spreminjanjem stopnje demineralizacije do popolne odstranitve soli agentov. Razsoljevanje vode z ionsko izmenjavo poteka s sodelovanjem ionskih izmenjevalcev, ki so netopni polimeri, ki vsebujejo mobilni ion. Pri nastalih pogojih pripravljeni polimer reagira z ionom soli istega znaka. Ionski izmenjevalci, nameščeni v vodnem mediju, naraščajo s faktorjem 1,5-2.

Sčasoma ionski izmenjevalci zbirajo raztopljene soli v vodi in kompaktnem. Regenerirani nasičeni ionski izmenjevalci, po katerih se očistijo. Proizvodi, pridobljeni iz nasičenih ionskih izmenjevalcev, imenujemo "eluati", vsebujejo pa raztopine soli in alkalij. Nekatere od njih so dragocene snovi, zato jih odstranimo kot dragocene sestavine.

Povratna osmoza

Tehnični napredek in pomanjkanje sveže vode, ki se je začela razvijati, povzročajo nove tehnologije za razsoljevanje in razsoljevanje. Priljubljena metoda je metoda predelave reverzne osmoze, zanesljivost zagotavlja razvoj membranskih tehnologij. Industrijske interese povzročajo sorazmerno nizki stroški energije. Večina pripomočkov tega načela se uporablja za naknadno obdelavo rečne vode, kjer se njihova učinkovitost večkrat dokazuje.

Za domačo uporabo, naprave za razsoljevanje vode temeljijo na načelu reverzna osmoza, so primerni tako glede porabe energije kot kakovosti pridobljenega izdelka. Načelo reverzne osmoze temelji na prenosu vode pod tlakom skozi membrano, ki je nepropustna za raztopljene soli in druge nečistoče. Postopek razsoljevanja vode zagotavljajo sintetične polprepustne membrane, ki ne morejo zadržati nekaterih plinov, raztopljenih v vodi (klor, ogljikov dioksid itd.).

Način obratnega obratovanja osmoza čisti vodo iz vseh nečistot, obstaja popolna demineralizacija, ki je škodljiva za človeško telo. V večini primerov mora povprečna oseba izbrati vodovodno vodo ali jo obdelati s filtrom. Manjše zlo je voda, brez vseh naravnih sestavin.

Danes je v nekaterih državah že obstajajo naprave za proizvodnjo pitne vode, kjer razsoljevanje metodi za reverzno osmozo, in kot dodatna sklepov za naknadno obdelavo, da bi jo raztopljenih plinov. Da bi dobil normalno stanje, blizu naravnega, v rastlinah v prečiščeni vodi dodamo potrebne soli v prilagojeni koncentraciji.

Prednosti in slabosti glavnih metod

Vsaka od načinov razsoljevanja vode ima pozitivne in negativne lastnosti. Ko jih podrobno preučimo, je mogoče razumeti, katera izmed njih bi dala prednost:

• Ionska izmenjava pomaga pridobiti čisto vodo, sistem je zanesljiv in se ne odziva na stopnjo mineralizacije začetne tekočine, zato zahteva manjše stroške za opremo. Postopek razsoljevanja se pojavi z minimalno izgubo pretoka vode. Minuse metode vključujejo hitro onesnaževanje okolja s škodljivimi kemikalijami, visoki stroški reagentov, sistem hitro postane umazan in zahteva pogosto zamenjavo filtrov. Odstranjevanje odpadnih in filtrirnih delov je težavno.
• Destilacija. Naprave za razsoljevanje vode, ki temeljijo na termični metodi, se uporabljajo brez uporabe kemikalij, izkazujejo dobro kakovost prejetega tekočine, toploto, ki se sprosti med obratovanjem, se lahko uporabi za druge potrebe. Posebna značilnost te metode je možnost odstranitve raztopljenih plinov v vodi. Minusi metode vključujejo: velike stroške energije, potrebo po pripravi vode, stroške vzdrževanja naprave (čiščenje vseh delov), visoki stroški opreme.
• Membranske rastline se razlikujejo v nepretrganosti do začetnega stanja vode, postopek ne zahteva kemičnih reagentov, enostaven za vzdrževanje. Negativne lastnosti so: priprava vode za predelavo, velik obseg vode za zagotovitev delovanja naprav, veliko porabo električne energije, ki vpliva na stroške končnega izdelka.

Desalting doma

Filtriranje vode je najbolj dostopna metoda naknadne obdelave. Za razsoljevanje dobro ali morsko tekočino doma obstajajo dva načina:

• Posodo z vodo je treba postaviti v zamrzovalnik in pustiti do nepopolnega zamrzovanja. Sol z delom tekočine ne zamrzne, led naj se topi in ga je mogoče takoj uporabiti. Za nadaljnje čiščenje je treba topiti vodo skozi katerikoli gospodinjski filter. Metoda se imenuje hladna destilacija.
• Izhlapevanje. Vzemite dve posodi različnih velikosti, v velikem morju / slani vodi, manjši pa pustite prazen in postavite v veliko skledo. Celotno konstrukcijo lahko segrejemo na ploščo ali pustimo na soncu, ki je bila prej pokrita s pokrovom. Potrebno je doseči počasno vrenje slana voda. Hlapi brez soli se bodo koncentrirali v prazno posodo. Postopek izhlapevanja na soncu bo potekal veliko počasneje. S to metodo dobimo precej majhen volumen pitne vode.

Razsoljevanje in razsoljevanje vode z rokodelskimi metodami je možno, a ne plodno. Najboljša možnost bi bila nakup gospodinjskega čistilca.

Gospodinjske naprave

Za domače potrebe so najpogosteje potrebni sistemi za dodatno čiščenje vode. Filtracija vode se lahko izvede na več načinov:

• Najpreprostejši in najbolj dostopen je vrč z zamenljivimi filtri.
• Šoba s filtrom na dotik.
• Namizni filtri za vodo.
• Vgrajeni sistem, izvedbo čistilne tekočine, odvisno od postavitve (samo kuhinja, krmne točke vstopa vode v hiši, večstopenjske čiščenje vodnega filtra iz Arteški vodnjaki, in tako naprej. D.).

Noben sistem gospodinjstva ne more popolnoma odstraniti soli iz tekočine, ampak mehča trdo vodo v državi. V tem primeru je potrebno vedeti, s katerimi elementi je nasičen, da bi izbrali sistem, vodne kartuše, filtre ali reagente. Proces demineralizacije zahteva vesoljsko plovilo, veliko površino za namestitev, velike finančne naložbe in razpoložljivost vzdrževanja sistema, ki ni na voljo širokemu krogu potrošnikov.

Vrste gospodinjskega čiščenja

Do zdaj se pogosto uporabljajo naslednje vrste obdelave vode:

• Filtriranje premoga. Naprava je posoda, napolnjena z lesom, aktiviranim ali trdim premogom. Voda teče skozi filter, očisti in klorovih oljnih elementov, pesticidov, mikroorganizmov, bakterij in podobnega. D. Filter je na voljo po ceni, vzdržljiv in enostaven za uporabo.
• Fino čiščenje. Ta vrsta filtrov je razdeljena na dve vrsti - enofunkcionalna in večfunkcionalna. Pri vsaki izbiri je potrebno vzdrževanje - stalno spreminjati vložke za vodo, zamenjati armaturo itd.
• Grobo čiščenje. Odpravite velike delce kontaminantov (pesek, rje, usedline itd.).
• Globinsko čiščenje. Ta vrsta filtrov vključuje sisteme z reverzno osmozo, večstopenjske filtre itd.

V večini ruskih regij je potrebno samo dodatno čiščenje vode, saj je v državi dovolj dovolj vodnih virov. Edina regija, kjer lahko pride do pomanjkanja sveže vode, je Krim, kjer so morda potrebni industrijski obrati za razsoljevanje morske vode. Vse procesne naprave imajo patent. Razsoljevanje in razsoljevanje vode je treba izvajati na znanstveno zasnovanih metodah z obveznim testiranjem rezultatov v laboratoriju.