Опреснение соленой воды: наши советы

Для человечества вопрос выживания по-прежнему остается острым. Хоть и множество новых технологий придумано, и приборы, какие только не работают на благо человека. Но подкосить человека может банальная нехватка воды на Земле. Что там говорить, если раньше существовали проблемы с водой в тех странах, где есть море. Вода вроде и есть и ее много, но ее нельзя пить.

Об исчерпаемых ресурсах на Земле

Кризис на Земле наступил в тот момент, когда численность населения начала резко увеличиваться. Воды на Земле просто физически не хватит на всех проживающих и их обслуживание. Согласно статистике население планеты к 30 году 21 века составит более восьми миллиардов человек, что на два миллиарда выше, чем сейчас. На одного человека очень примерно на 12 месяцев уходит  примерно три тысячи литров воды. В таких условиях, любой способ поставки пресной воды будет актуален. А когда практически мало охваченными являются морские просторы, то опреснение соленой воды становится крайне востребованным.

Есть на Земле два вида воды:

• Соленая;
• Вода на суше.

Из всего объема водных ресурсов на Земле пресной воды в естественном природном виде всего 2 процента. И 80% этой воды сосредоточено в России. Все виды водных ресурсов можно представить в виде следующей иерархической таблицы.

Вариантов с ледниками и подземными пресными водами совсем немного. В то время, как стран с приморской береговой линией очень много. Если говорить советами, то большая половина населения планеты проживает на берегу моря с береговой линией не меньше шестидесяти пяти миль. Да и очень много маловодных земель также соседствуют с океаном. И в будущем, массового применения опресняющих методов не избежать. Морская вода на сегодня единственный вариант выжить человечеству. Но пока массовое применение опресняющих методов резко ограничивается их дороговизной. Пока не будут найдены более дешевые советы опреснять воду, мечта о достатке воды будет оставаться мечтой.

Как устранить морскую соль? Можно этого достигнуть и более вероятными методами опреснения и обессоливания воды. Но это методы для домашнего использования, их поставить на поток не так просто. Человек может прокипятить воду или заморозить у себя дома. Но тут ведь нужно еще уметь эту самую воду правильно разморозить и найти такой отвод в кастрюле, куда бы конденсат от пара стекал.

Накапливать воду от дождей или снега так же не получится. Все-таки долго она стоять не сможет. Как и все другое вода может начать гнить. А специальные условия для хранения даже в частном доме воде не устроишь. Максимум доступный человеку, это бак накопления для дождевой воды. Такую воду очень многие жители деревень и сел летом используют для купаний. Но не более того.

Под опреснением соленой воды очень часто понимают и умягчение. Оно помогают избавиться не от одной только лишней соли. Но и от жесткости. Тогда любой бытовой прибор намного дольше прослужит потребителю.

На сегодня опреснением пользуются довольно богатые страны мира. А это немного немало, а уже 150 стран. И все это производство дает приличный процент произведенной пресной воды на Земле. Из всего производства пресной воды больше 60 процентов воды делают из соленой океанической воды. Но и потребителями данной воды являются промышленные обьекты, государственные учреждения, больше двух процентов потребляет сельское хозяйство.

Из всего многообразия способов получения чистой и несоленой воды лидирующую позицию занимает тонкоочистной метод обратного осмоса.  Кстати, если человеку срочно нужно получить пресную воду, и у него есть холодильник с морозилкой, то следует запомнить такой процесс из химии. Пресная вода замерзает намного быстрее соленой. Так, что при заморозке всегда будет образовываться сперва кристалл пресной воды в соленом рассоле. Рассол можно слить, а кристалл пресной воды растопить, хоть путем разогрева. Хоть естественно. И таким образом человек сможет получить очищенную и при этом умягченную воду. Ведь вымораживание и кипячение это еще и способ избавится от солей жесткости.

Опреснение соленой воды в российских реалиях

Поскольку в матушке-России пресной воды достаточно, то опреснение соленой воды здесь пока не обрело большого развития. Здесь проще передать воду на расстояние, чем опреснять воду дорогими средствами.

Производить мягкую пресную воду можно ведь и химическим воздействием. Но тут точно также проявляют себя проблемы стоимости этих самых химикатов. С излишком солей прекрасно помогают справиться ионы бария и серебра. И если вода сильно соленая, то процентов пять от объема воды должны составлять химикаты. И после такого воздействия, если требуется питьевая вода, воду нужно еще и дочищать, что снова выливается в дополнительные немалые расходы.

В России даже практически нет производства опреснительных систем. Если что-то и производят, то это экспортоориентированные компании. Но и тут у российских компаний нет особых шансов. Во-первых, выиграть тендер за границей не так просто. Сегодня, можно добавить сюда санкции и бойкоты, со стороны иностранных предприятий. И свою лепту вносит расстояние, иногда отдаленность убирает все шансы на выигрыш. Так, что возможности производства таких систем не высокие, и максимум, кто может по ним работать это те предприятия, которые обладают доступом к государственным заказам.

Получить пресную воду можно с помощью дистиллирования, применения способов очистки в виде нанофильтрации, ультрафильтрации, обратного осмоса. Также помогут ионный обмен и электродиализ. Кипячение и вымораживание уже упоминалось.

Лучший метод опреснения морской воды назвать нереально. Для каждого варианта развития событий он будет свой. Во-первых, вода всегда разная. Во-вторых, бюджет на каждый случай свой и результаты также неоднородные. Потому утверждать о том, что какой-то способ лучше всего не получится.

Опреснение через ионный обмен

Про ионный обмен много уже написано. Такой способ опреснения воды помогает убирать не только соли известковые, но еще и соли железа. Только делает он это не одновременно. То есть выпускают либо обезжелезиватель, либо умягчитель. Основную работу в приборе выполняет ионообменная смола. Ее максимально насыщают солями натрия. При контакте гелевых шариков смолы с некачественной водой происходит быстрая перетрубация одних ионитов на другие. Так максимального умягчения достичь и получается. Но только натрий довольно быстро вымывается из картриджа и шарики нужно менять. Стоимость замены картриджа в ионном обмене составляет примерно 30 процентов стоимости самой установки.

Многоступенчатое дистиллирование работает путем быстрого переброса воды в горячее состояние и преобразование в пар. Здесь работает и нагрев и давление. Моментальное парообразование помогает получить конденсат с пресной водой.

Мембранное опреснение

Второй совет получения дистиллята – мембранный. Для этого берут гидрофобную мембрану. Она пропускает через себя только пар, который тут же моментально охлаждается и образует абсолютно чистую пресную воду.

С парообразованием связаны, кстати, многие способы мембранного опреснения соленой воды. Тут и многоколонная дистилляция и сжатие пара с помощью механики. Сжатый пар можно использовать дальше, что значительно снижает энергоемкость процесса.

Электродиализ

Электродиализ основывается на работе двух электродов, которые концентрируют вокруг себя катионы и анионы, тем самым притягивая разного рода ионы солей. Таким образом, через катионные и анионные мембраны проходит уже чистая вода.

Обратный осмос

Обратный осмос работает с помощью той же мембраны и перепадов давления. Здесь качество устранения примесей очень высокое, мембрана обратного осмоса убирает все вредные, но и полезные соли. Потому при производстве питьевой воды таким способом в установку добавляют еще и кондиционер. Потому и называют любые процессы получения пресной воды из соленой недешевыми. Затраты на химикаты или сами процессы чаще всего перекрывают все плюсы таких процессов. Не все страны могут себе такую роскошь позволить.