Процеси в инсталациите за обезсоляване на вода

Защо обезсоляването на вода е важно

При ограничените източници на прясна вода за постоянно растящото население намирането на нови източници на питейна вода става все по-актуален проблем. Усъвършенстваните методи за обработка на вода правят инсталациите за обезсоляване все по-привлекателно решение на това предизвикателство.

Съществуват шест основни метода за обезсоляване, които се базират на два различни типа технологии – термично обезсоляване и мембранно обезсоляване.

1. Многокамерна дестилация (MED)

Многокамерната дестилация (Multi-Effect Distillation, MED) е вид термично обезсоляване, което се възползва от факта, че точката на кипене на водата намалява при ниско атмосферно налягане, за да изпарява и филтрира солената вода с висока ефективност. Технологията MED използва серия от камери за изпаряване с последователно намаляващо налягане, което позволява ефикасното разделяне на солта от водата.

Топлината от водната пара, генерирана в първоначалните камери за изпаряване, се използва повторно за нагряване на камерите с по-ниско налягане в системата. По този начин водата продължава да се изпарява, а енергийната ефективност на цялата инсталация значително се подобрява.

2. Многостепенна проблясъчна дестилация (MSF)

Многостепенната проблясъчна дестилация (Multi-Stage Flash Distillation) пречиства солената вода чрез камери за изпаряване, работещи при различни нива на налягане, които довеждат водата до мигновено кипене. При тази технология водата първо се загрява под високо налягане, след което се пренася към камери за изпаряване с последователно по-ниско налягане.

Всеки път, когато водата премине към следващия резервоар, част от нея завира рязко поради разликата в налягането между отделните камери. Така процесът на изпаряване се извършва постепенно на няколко етапа.

3. Компресия на парата

Инсталациите за обезсоляване, използващи компресия на парата, разчитат на топлината, която се генерира при компресирането на водната пара, за да изпаряват солената вода. Този тип системи може да работи съвместно с многокамерни дестилационни системи или като самостоятелно решение. Обезсоляващите инсталации от този вид обикновено се прилагат в малък мащаб.

4. Обратна осмоза

Обратната осмоза е метод за обезсоляване, който използва мембранна технология. Принципът му се състои в разделянето на солта и водата чрез насочване на поток от солена вода под налягане срещу полупропусклива филтърна мембрана.

Мембраната пропуска водните молекули, но задържа солта, като по този начин ефективно разделя потока на две части – концентриран саламурен разтвор и чиста питейна вода. Днес това е една от най-широко разпространените технологии за обезсоляване в света.

5. Нано-филтрация

Нано-филтрацията се използва за отстраняване на двувалентни солени йони от водата. По своето приложение тази технология е сходна с филтрацията чрез обратна осмоза, но има различна специализация.

Докато обратната осмоза е предназначена основно за отстраняване на натриеви и хлоридни соли от водата, нано-филтрите са проектирани да отделят соли, съставени от калциеви, магнезиеви и сулфатни йони.

6. Електродиализа

Инсталациите за обезсоляване използват два вида системи, базирани на диализа – електродиализа и електродиализа с обръщане на поляритета (EDR). Тези системи използват електроди с противоположни заряди, за да принудят солените аниони и катиони да преминат през селективни мембрани.

Процесът се повтаря, докато по-голямата част от солта във водата бъде отделена. Инсталациите, работещи с електродиализа с обръщане, периодично променят поляритета на електродите в системата. Това кара водата да тече в обратна посока, което прочиства филтърните мембрани и предотвратява запушването им – значително предимство за дълготрайната експлоатация на оборудването.