В настоящее время существуют многие способы и системы водоочистки и водоподготовки. Но при этом использовать тот или иной способ можно только в том случае, когда будет проведен лабораторный анализ воды и определены ее качества. Одним из эффективных методов водоочистки являются способы обессоливания воды и опреснения. Данные способы позволяют получать качественную питьевую воду из соленой морской воды, очищая ее от соли. При этом происходит значительное уменьшение находящейся в растворенном виде в воде соли, что делает воду полностью пригодной для употребления, и при этом она в полной мере соответствует требованиям, предъявляемым к качеству питьевой воды. Как свидетельствуют последние данные, полученные от специалистов, в последнее время получили распространение пять способов обессоливания – ионный обмен, электродиализ, обратный осмос, вымораживание и дистилляция. Вода после обратного осмоса становится гораздо чище, из нее удаляются вредные вещества и микроорганизмы.
В принципиальном отношении обессоливание воды можно осуществить способом удаления из нее избыточных солей или способом сепарации. В случае применения сепарации агрегатное состояние воды меняется на парообразное или твердое (она превращается в лед).
Способ дистилляции основывается на изменении агрегатного состояния жидкостей. Продуктивность установок, осуществляющих дистилляцию, в большинстве случаев зависит от максимальной температуры, до которой следует нагреть воду или другую жидкость, которую требуется обессолить или опреснить, а также от степени рекуперации. По степени рекуперации, а также по способам использования тепловой энергии, которые используют различные способы обессоливания воды, дистилляционные установки делятся на несколько типов – одноступенчатые, многоступенчатые и паро-компрессорные.
Схема любой дистилляционной установки, выполняющей опреснение и обессоливание воды, довольно проста, и состоит из двух теплообменников – испарителя и конденсатора, которые обслуживаются арматурой и трубопроводами. В свои очередь подобные установки обессоливания делятся на два типа – с постоянным давлением (в которых жидкость может кипеть) и расширительные (в которых жидкость не кипит).
Применение для обессоливания воды многокорпусных испарителей является очень эффективным методом. Они также различаются по типу теплообменной аппаратуры, которая в них установлена. Современные установки для опреснения и обессоливания в большинстве случаев оборудуются тонкопленочными аппаратами, которые расположены горизонтально или вертикально. Это дает возможность в значительной степени увеличить их производительность, а также намного уменьшить расход энергии при выполнении процесса дистилляции.
Способ паро-компрессорной дистилляции отличается от метода прямого выпаривания тем, что при его выполнении происходит сжатие полученного водяного пара с помощью специального компрессора, который намного увеличивает давление пара и его температуру таким образом, чтобы пар был на несколько градусов горячее воды, которую требуется обессолить. При этом происходит конденсирование пара и превращение его в обычную дистиллированную воду, а избыточное тепло применяют для обессоливания новой порции воды.
Способы обессоливания воды также предусматривают ее вымораживание, при котором происходит разделение исходной воды на две фазы. Данный способ основывается на том, соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная, следовательно, вначале происходит образование кристаллов пресного льда, который плавает в рассоле. Для получения пресной воды их отделяют от рассола, моют, а затем расплавляют. Обессоливание с применением такого метода можно выполнять с использованием искусственного и природного холода.
В том случае, если требуется осуществить обессоливание воды, которая содержит небольшое количество соли, наиболее эффективным будет применение современных мембранных способов – ионного обмена, электродиализа или обратного осмоса. Примечательно, что установки для обессоливания воды, которые работают по принципу обратного осмоса воды, не требуют установки дополнительного оборудования для обработки исходной воды.
