Odsolení vody: metody a instalace

Vědci věří, že lidstvo přišlo do období, kdy dojde k výbuchu konfliktů pro sladkou vodu. Řešit tento problém pouze jedním způsobem - najít nejlepší způsob odsolování vody.

Co je odsolování vody?

Jakákoliv kapalina ve svém složení má určitý podíl solí, mikroorganismů, minerálů. Čištění přírodních nebo voda z vodovodu odstraňuje z něj škodlivé látky. Ale někdy má v kompozici velké množství solí, které znemožňují jeho konzumaci.

Odsolení vody je snížení koncentrace rozpuštěných solí. Postup může být úplný v přírodě, když je kapalina zbavena nějakého obsahu soli nebo částečně, když předepsané množství soli zůstane v něm.

Metody

Kompletní odsolení se provádí těmito způsoby:

• Destilace, tepelná metoda.
• Metoda výměny iontů.
• Metoda elektrodialýzy.
• Membránová reverzní osmóza.

Částečné odstranění soli se dosáhne při použití těchto metod:

• Liming.
• Změkčování baritu.
• H-kationizace.
• Zmrazení.

Metody odsolování vody vyžadují finanční i energetické náklady. Výběr způsobu úpravy závisí na stupni obsahu soli v původní kapalině, kapacitě zařízení, na nákladech na procesní složky (teplo, elektřina, činidla). Každá z metod má své vlastní výhody, nevýhody a dochází pomocí technických prostředků.

Částečné odsolení

Zbavený všech nečistot, voda je používána v mnoha výrobních procesech a je vyžadována pro vnitřní spotřebu velmi omezeným počtem lidí. Pro domácí potřeby je do určité míry vyžadována demineralizace vody. Nejčastěji se kapalina změkčuje kationtovou metodou.

Při tomto způsobu se tvrdé soli nahrazují kationty vodíku, které naopak reagují a zničí bikarbonátové ionty. Výrobky tvoří sloučeninu, která je produkována jako plyn. Stupeň čistění se odhaduje množstvím uhličitanu vápenatého, které bylo odebráno.

Destilovaná voda

Odsolení vody metodou destilace je dnes nejstarší a nejběžnější metodou. Plus je jeho univerzální dostupnost a nevýhodou jsou vysoké náklady na proces. K výrobě vody bez nečistot se používají destilátory. Jedná se o výparníky několika typů, jejichž rozdíl je v konstrukci, typ použité energie. Mezi nejběžnější patří parní a elektrické spotřebiče, které se vyznačují vysokými náklady a vysokou spotřebou energie.

Přístroj je kotel (nebo několik kotlů) s nízkým tlakem, kde se kapalina změní na páru a oddělí koncentrát solí. Aby voda dosáhla maximálního vyčištění, dochází v zařízení k pomalému bodu varu. Při tomto režimu nevstupují těžké nečistoty do kondenzovatelného destilátu. Jednou z možností snížení nákladů je zvýšení počtu kroků, ale taková instalace znamená velkou počáteční investici.

Zařízení pro destilace vedle spotřeby velkého množství energie má impozantní hodnotu pro všechny části. Vysokou čistotu lze zajistit drahými trubkami, armatury, výměníky tepla, výparníky z křemene nebo platiny. Jiné materiály nejsou vhodné.

Elektrochemická metoda

Podstatou metody je proudění vody elektrickým polem s přenosem solných iontů - kationty jsou rozloženy na stranu katody a anionty - na anodu. Systém má tři oddíly, které jsou tvořeny katodovou a anodovou membránou. Ve středním prostoru je připravená voda pro odsolení.

Při průtoku prochází konstantní elektrický proud, pomocí něhož jsou soli tříděny do katodové a anodové membrány. Metoda je velmi nákladná, pokud jde o náklady na zařízení a náklady na elektřinu, a proto nebyla distribuována.

Výměna iontů

Nejspolehlivější metodou, jakou dosáhne odsolování vody, je metoda iontové výměny. Sedimentace nečistot tímto způsobem umožňuje získat krátkou dobu čistou kapalinu, která je důležitá v průmyslovém odsolení. Metoda je nejhospodárnější a poskytuje nejlepší výsledek čištění.

Metoda je založená na odstranění kationtů a aniontů solí z kapaliny, v důsledku čištění je možné dosáhnout odlišného stupně demineralizace až do úplného odstranění solných činidel. Odsolování vody iontovou výměnou probíhá za účasti iontoměničů, které jsou ve vodě nerozpustné polymery obsahující mobilní ionty. Za vytvořených podmínek reaguje připravený polymer s ionty solí stejného označení. Iontové výměníky umístěné ve vodném médiu se zvětšují o faktor 1,5-2.

Při běhu času iontové výměníky shromažďují rozpuštěné soli ve vodě a kompaktují. Nasycené iontoměniče se regenerují a poté se čistí. Výrobky odvozené od nasycených iontových výměníků se nazývají "eluáty" a obsahují roztoky solí a zásad. Některé z nich jsou cenné látky, a proto jsou likvidovány jako cenné součásti.

Reverzní osmóza

Technický pokrok a začít sledovat nedostatky sladkovodní vést k nové technologie odsolování a odsolování. Oblíbenou metodou je metoda zpracování obrácené osmózy, spolehlivost zaručuje vývoj membránových technologií. Průmyslový zájem je způsoben relativně nízkými náklady na energii. Většina zařízení tohoto principu se používá pro následnou úpravu říčních vod, kde je jejich účinnost opakovaně prokázána.

Pro domácí použití, zařízení na odsolování vody založené na principu reverzní osmóza, jsou vhodné jak z hlediska spotřeby energie, tak z hlediska kvality získaného produktu. Princip reverzní osmózy je založen na přenosu vody pod tlakem přes membránu, která je nepropustná pro rozpuštěné soli a jiné nečistoty. Proces odsolování vody je zajištěn syntetickými semipermeabilními membránami, které nemohou zadržovat některé plyny rozpuštěné ve vodě (chlor, oxid uhličitý atd.).

Způsob obrácení osmóza čistí vodu ze všech nečistot dochází k úplné demineralizaci, která je škodlivá lidskému tělu. Ve většině případů musí průměrný člověk vybrat mezi vodovodní vodou nebo ošetřený filtrem. Menší zlo je voda, zbavená všech přírodních složek.

V současné době v některých zemích již existují zařízení pro výrobu pitné vody, kde odsolování metodou reverzní osmózy, a jako další následné zpracování závěrů z ní rozpuštěných plynů. Aby byla v normálním stavu, blízká přirozenému stavu, v rostlinách v přečištěné vodě přidat potřebné soli do upravené koncentrace.

Výhody a nevýhody hlavních metod

Každá ze způsobů odsolení vody má pozitivní i negativní vlastnosti. Když je podrobně zvážíme, je možné pochopit, které z nich dávají přednost:

• Výměna iontů pomáhá získávat nejčistší vodu, systém je spolehlivý a nereaguje na stupeň mineralizace počáteční kapaliny, vyžaduje jen malý výdaj na zařízení. Proces odsolování nastává při minimální ztrátě toku vody. Mínusy metody zahrnují rychlé znečištění životního prostředí škodlivými chemikáliemi, vysoké náklady samotných činidel, systém se rychle znečišťuje a vyžaduje častou výměnu filtrů. Likvidace odpadu a součástí filtru je obtížné.
• Destilace. Zařízení pro odsolování vody založená na tepelné metodě se používají bez použití chemikálií, prokazují dobrou kvalitu přijaté kapaliny, teplo uvolněné během provozu může být využito pro jiné potřeby. Charakteristickým znakem této metody je možnost eliminace rozpuštěných plynů ve vodě. Minulosti této metody zahrnují: velké náklady na energii, potřebu přípravy vody, náklady na údržbu zařízení (čištění všech částí), vysoké náklady na vybavení.
• Membránové rostliny se v nenáročném stavu liší od počátečního stavu vody, proces nevyžaduje chemická činidla, je snadná údržba. Negativními vlastnostmi jsou: příprava vody na zpracování, velký objem vody k zajištění provozu zařízení, velká spotřeba elektřiny, která ovlivňuje náklady na konečný výrobek.

Odsolení doma

Filtrace vody je nejdostupnější metoda následného ošetření. Pro odsolování studní nebo mořské tekutiny doma existují dva běžné způsoby:

• Kontejner s vodou by měl být umístěn do mrazničky a ponechán na neúplné zmrazení. Sůl s částí kapaliny nezmrazuje, led by měl být taven a může být použit okamžitě. Pro přídavné čištění je vhodné přenést vodu z taveniny jakýmkoli domácím filtrem. Metoda se nazývá studená destilace.
• Odpařování. Vezměte dva kontejnery různých velikostí, ve velkém vylejte mořskou / slanou vodu, menší je prázdné a umístěte do velké misky. Celá konstrukce může být ohřátá na talíři nebo ponechána na slunci, dříve pokrytou víkem. Je nutné dosáhnout pomalého varu slaná voda. Páry zbavené soli se soustředí do prázdného kontejneru. Proces odpařování na slunci bude postupovat mnohem pomaleji. Tímto způsobem se získá poměrně malý objem pitné vody.

Odsolení a odsolení vody metodami řemeslné výroby je možné, ale ne plodné. Nejlepším řešením by bylo zakoupení domácího čističe.

Instalace domácností

Pro potřeby domácnosti jsou nejčastěji potřebné systémy pro další čištění vody. Filtraci vody lze provádět několika způsoby:

• Nejjednodušší a nejvíce přístupná je džbán s vyměnitelnými filtry.
• Tryska s filtrem na kohoutku.
• Stolní filtr pro vodu.
• Vestavěný systém, provádění čisticí kapaliny v závislosti na umístění (pouze v kuchyni, přívodním místě vstupu vody do domu, čištění vícestupňové vodní filtr z artéských studní, a tak dále. D.).

Žádný ze systémů pro domácnost nemůže úplně odstranit soli z kapaliny, ale změkčuje tvrdou vodu ve stavu. V takovém případě je nutné vědět, jaké prvky jsou nasyceny, aby se vybral systém, vodní kazety, filtry nebo činidla. Proces demineralizace vyžaduje kosmické lodě, velkou plochu pro instalaci, velké finanční investice a dostupnost údržby systému, která není k dispozici širokému okruhu spotřebitelů.

Typy čištění domácnosti

K dnešnímu dni jsou široce používány následující typy úprav vody:

• Filtrace uhlí. Přístroj je nádoba naplněná dřevem, aktivovaným nebo černým uhlím. Voda procházející takovým filtrem je zbavena chloru, mastnoty, pesticidů, mikroorganismů, bakterií atd. Filtr je cenově dostupný, odolný a snadno ovladatelný.
• Jemné čištění. Tento typ filtrů je rozdělen na dva typy - jednofunkční a multifunkční. Při každém výběru je nutná údržba - neustále vyměňujte kazety za vodu, vyměňujte armaturu apod.
• Hrubé čištění. Odstraňte velké částice kontaminantů (písek, rez, sediment atd.).
• Hluboké čištění. Tento typ filtrů zahrnuje systémy s reverzní osmózou, vícestupňové filtry apod.

Ve většině regionů Ruska je zapotřebí pouze další čištění vody, protože v zemi je dostatek vodních zdrojů. Jediným regionem, kde může být nedostatek čerstvé vody, je Krym, kde mohou být potřebné průmyslové závody na odsolení mořské vody. Všechna procesní zařízení mají patent. Odsolení a odsolení vody by se mělo provádět na vědecky založených metodách s povinným testováním výsledků v laboratoři.