Сравнение методик может быть произведено правильно, если понятны хотя бы общие принципы функционирования каждой из них в отдельности. Также следует учитывать новейшие тенденции в сфере очистных технологий, появление более строгих требований к отходам, способным загрязнить окружающую среду. Попробуем ответить на поднятые вопросы, изучив основные методы обессоливания воды подробнее.
Некоторые из этих примесей, в сравнительно небольших концентрациях, являются полезными для человека. Минеральные воды используются для профилактики и лечения желудочных, легочных и других заболеваний. Тем не менее, повышенное содержание солей жесткости способно создавать отложения в почках, на стенках кровеносных сосудов, в суставах и других частях организма. В некоторых случаях физиологические особенности таковы, что врачи попросту запрещают употребление жидкостей такого типа. Разумеется, присутствует определенный барьер, ограничивающий требования к составу по вкусовым ощущениям.
Особенно опасным является наличие таких загрязнений для оборудования. Отечественные нормы жесткости определяют номинальный порог величиной 9 мг-экв. на литр. Но он имеет значение только по отношению к санитарно-гигиеническим правилам, а точнее – к органолептическим показателям. Котлы, используемые дома и в промышленных масштабах, будут достаточно быстро засорены, даже при жесткости, меньшей в десятки раз. Специалисты рекомендуют вовсе избавиться от соответствующих вредных компонентов.
Важность защитных мероприятий очевидна, поэтому перейдем к обсуждению того, какие методы обессоливания воды используются в настоящее время. Приведем список основных технологий:
Все перечисленные выше методы обессоливания воды обладают определенными преимуществами и недостатками. Они используются на практике в наши дни, что свидетельствует о теоретической пригодности. Однако в каждом отдельном случае приходится учитывать точное целевое назначение, химический состав, объем потребления и другие важные критерии. В размещенной ниже таблице приведены факторы, заслуживающие внимания.
Методы обессоливания воды |
Преимущества |
Недостатки |
Мембранные технологии |
Высокий уровень очистки; одновременное удаление из воды не только солей, но и других примесей, в том числе загрязнений органического типа; сравнительно невысокие затраты в период эксплуатации; отсутствие опасных компонентов (агрессивных и вредных химических реагентов). |
Необходимость произведения предварительной подготовки жидкости; сравнительно большой расход воды; обязательный контроль оптимального давления, иных параметров, влияющих на работоспособность. |
Ионный обмен |
Не слишком высокие затраты на обессоливание; одновременная фильтрация механических загрязнений; небольшой (сравнительно с обратным осмосом) расход воды. |
Необходимость использования химических реагентов для регенерации, а в некоторых случаях и для промывки; сложность оборудования и соответственно снижение общего уровня надежности; высокие требования к устройствам автоматики и контроля; перестройка рабочих циклов при существенном изменении содержания солей в исходном растворе.
|
Технологии, основанные на термической обработке |
Одновременная очистка от примесей иных типов (в том числе газообразных); отличное качество по отдельным видам загрязнений (взвесям); отсутствие вредных отходов. |
Высокие затраты энергетических ресурсов; повышенная длительность некоторых рабочих циклов; существенные расходы при покупке и монтаже основного и вспомогательного оборудования. |
Приведенные сведения являются общими, но в реальной ситуации специалисты учитывают все значимые факторы. Так, например, наличие атомной электростанции вблизи от моря позволяет использовать сравнительно дешевую электроэнергию и технологическое тепло для успешной работы с жидкостью, содержащей большое количество солей на единицу объема. В кораблях, космических станциях, иных автономных системах соответствующие методы обессоливания воды применяются по необходимости. Там применяются особые экономические расчеты. В большинстве общих случаев масштабная (промышленная) очистка от таких примесей осуществляется с помощью нескольких технологий одновременно. На первом этапе производится удаление механических примесей. Далее – используется выпаривание, или мембранное задержание части загрязнений. После этого, с помощью ионного обмена, вода очищается особо тщательно. Если правильно настроить работу всех компонентов, то будет получен нужный потребителям результат обессоливания воды со сравнительно небольшими затратами (общими и эксплуатационными).
Выше было рассказано о технологиях, которые применяются в медицине и фармацевтике, в муниципальных и промышленных станциях очистки, на морских судах и других автономных объектах. Некоторые из них используются и в бытовых условиях. Но оборудование такого типа рассчитывается на эксплуатацию обычными пользователями, не имеющими специального образования и квалификации. Также заслуживает внимания «домашние» установки обессоливания и опреснения воды. Расходы по очистке в данном случае не получится перенести на стоимость товаров или услуг. Разумеется, современным пользователям будут необходимы комфортные условия, удобство и простота использования техники.
С учетом перечисленных выше требований оценим самые распространенные методы обессоливания воды на конкретных примерах:
Для полноты анализа необходимо упомянуть электромагнитные преобразователи. Они не обессоливают воду, но изменяют исходное состояние вредных примесей таким образом, что они при последующем нагреве уже не смогут соединяться в виде накипи. Современные установки такого типа отличаются повышенной долговечностью и неприхотливостью в обслуживании.