Различные способы опреснения морской воды

В некоторых регионах остро стоит вопрос нехватки пресной воды для питья и производственных процессов. В таких регионах можно решить проблему с помощью деминерализации воды. Под этим понятием подразумевается забор морской воды с последующим ее опреснением и очисткой. Деминерализацию можно проводить разными способами.

Обессоливание методом промышленного обратного осмоса

Опреснение морской воды с помощью обратного осмоса проводится с использованием специальной мембраны с очень маленькими отверстиями. На мембрану под давлением подается раствор. Молекулы воды легко проходят через отверстия, но содержащиеся в ней соли имеют более крупные размеры и остаются с наружной стороны мембраны.

Сложность этого метода заключается в поддержании оптимального давления. Если оно будет слишком низким, вода не сможет проникать через мембрану. При повышенном давлении соли будут проталкиваться через отверстия. В худшем случае мембрана может вообще порваться.

Еще одним недостатком этого метода обессоливания воды является небольшое количество жидкости на выходе. Поэтому данный способ нельзя назвать дешевым и очень эффективным.

Опреснение с помощью дистилляции

Еще один метод деминерализации воды – перегонка ее через дистиллятор. Метод дистилляции основан на нагреве жидкости до температуры кипения. Нагретая до 100 градусов по Цельсию вода превращается в пар. Он подается по сложной системе каналов в другую емкость. Во время перехода по трубопроводу пар охлаждается и превращается в пресную воду. Все соли оседают в первой емкости, в которой происходит закипание.

Этот метод кажется очень простым. Но и у него есть существенный недостаток. Во время опреснения морской воды соли постепенно накапливаются в дистилляторе. Большое их количество приводит к поломке оборудования. Проблему удается частично решить с помощью многокамерного оборудования.

Обессоливание методом заморозки

Опреснить раствор можно и с помощью заморозки. Морская вода плохо замерзает в обычных условиях. Заморозке мешают содержащиеся в ней соли. Если же создать оптимальные для замерзания условия, можно добиться обессоливания воды. То есть замерзнет только вода, а входящие в ее состав минералы сконцентрируются отдельно. Останется только переместить лед в чистую емкость, разморозить его и получить пресную воду. Метод прост в использовании, но он требует наличия слишком массивного оборудования.

Химическая деминерализация

Опреснение морской воды проводят и с помощью специальных реагентов. В воду добавляют вещества, вступающие в реакцию с солями. В результате реакции образуется нерастворимый осадок, который можно отфильтровать после обессоливания.

Эта методика не слишком популярна из-за:

Высокой стоимости реагентов. Для химической реакции используют ионы серебра или бария. Их должно быть не меньше 5% от общего количества воды.
Длительности процесса.
Токсичности. Полученную воду нельзя будет применять для нужд населения.

Опреснение методом электродиализа

Деминерализация воды этим способом подразумевает воздействие электрическим током. Жидкость помещается в специальную ванну, разделенную перегородками. При воздействии электричества происходит разделение жидкости на чистую воду и концентрированные соли. Оборудование для электродиализа работает непрерывно. В него постоянно подается свежий раствор, а на выходе сливается пресная вода и соли.

Все перечисленные методы обессоливания воды требуют наличия дорогостоящего оборудования и имеют свои недостатки. Кроме того, каждый из способов нуждается в предварительной водоочистке. То есть до опреснения вода должна быть очищена от грязи, мусора, морской флоры и фауны. Соответственно, оборудование для деминерализации должно работать в связке с мощной системой водоочистки.

После опреснения потребуется повторная очистка воды. Поэтому любой из способов относится к дорогостоящим и сложным. Но дефицит пресной воды с каждым годом только растет. Человечеству очень скоро придется активно заниматься деминерализацией воды. Возможно, со временем будут придуманы более выгодные и простые в исполнении методики реализации этого процесса.