Файл: Колодин М.В. Опреснение соленых вод.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.07.2024

Просмотров: 95

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

опреснительные установки создавать в стационарном исполнении для 'водоснабжения более крупных потребителей воды в сельском хозяйстве промышленности и коммунальном хозяйстве.

Качество опресненной воды

Современная гигиеническая наука еще не располагает достаточ­

ным количеством материалов, которые позволили бы уверенно рекомен­ довать физиологический оптимум или пределы солевого состава питье­

вых вод в количественном и качественном отношении. Поэтому воз­

никает необходимость гигиенической оценки питьевых вод, получен­ ных тем или иным путем из различных источников природных вод. Это положение особенно необходимо при опреснении соленых вод /"2,26, 45,52,61,67J .

Как следует из табл. 9, существующие промышленные методы опреснения воды требуют осуществления дополнительных мероприятий по кондиционированию опресненной воды. Наиболее значительные из­ менения наблюдаются в воде, которая подвергается дистилляции. Из­ менения органолептических свойств установлены также в воде,опрес­

ненной ионыы обменом (смола КУ-21, ЭДЭ-ІОП) и электродиализом

/

(мембраны МК-40, и МА-40).

Из таблицы видно, что при опреснении с фазовым превращением воды особенно существенно изменяются органолептические показате­ ли и минеральный состав опресненной воды, так кРк содержание всех ионов уменьшается пропорционально общему содержанию хлорида в со­ леной воде. Наоборот, способы ионного обмена и электродиализ в этом отношении более безупречны, а последний вообще не трёбует дополнительных мероприятий по оптимизации солевого состава.

Уарактер и природа химических веществ, определяющих изменение органолептических свойств опресненной воды, для различных методов

Таблица

Штанникову)

 

Е.Е.

 

(по

 

воды

 

опресненной

 

и

 

исходной

 

показатели

 

Основные

 

 

еІ

 

 

о

 

ГОЧЭ

 

с; ГО

 

О Q.S

 

о о ж

 

Ö о

 

1

ос

S!

о

го

го ж

Y~)

о. ж

О

К ГО

И

о

ж

1

 

Ж

 

ч

 

О

о

 

да

х ж

 

о

го

 

S3 ж

 

 

ÉH

 

 

о

 

(DO

 

4

го ж

 

о О ,«

 

о о

 

с: о

ж

1 Ж

ч

го

о

го

жID Ж

Чо, ж о С ГО px о ж

Ю

(

 

ч

ч

 

to

о ж

 

*

го

 

о ж

 

 

н

 

 

о

 

(DO

 

ч я

 

О 0,25

 

о о м

 

да о

о:

1 03

S3

о

го

Ж

го ж

ж

сия

Ч

с

го

ч

о

аз

ж

 

 

1

 

О

 

j2

ч

 

44

о Ж

 

к

го

 

о ж

 

2S

 

<0

А

Ы

О

ГО

ЕГ

со

ж

X Ч 3

<D cf

Н О со А ГО ГО

к

о

да

к

.

н

 

 

о

Г)

 

о-

 

ил

о

 

 

 

 

 

3

м н

го

 

 

о

40

 

 

гл

со

 

 

 

1

 

m C ü

А

о о

м

г»

 

40

 

4

о

 

 

 

 

:

toEifri

гл

 

о

и\

 

 

 

о

с*-

 

 

 

 

 

сз

m с

го

 

 

ч

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

ж

 

 

 

 

о

 

 

40

о

о

 

ГЛ

 

 

 

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж

 

 

 

 

С3

S

 

см

о

UN о-

о

 

 

гл

 

 

 

 

 

40

 

л

см

4*

 

о

 

го

 

 

Г)

о

о

4

►И 40

4

о

4

м

и

 

 

 

 

о

 

—•

 

 

ГЛ

 

ГЛ

WH

 

о

сз

гл

НН

о

*•

 

 

к

 

 

 

 

 

СМ м

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

о

10-20

ж

ж

 

 

U N

ьн

 

 

 

NN

S

см

 

 

P-t

о

 

 

4-

о-

кН

ІЛ

ьн

кН

А

Го

 

Г)

о

со

о

4-

 

-и Ч

 

ы

я

40

4-

ил

ил

м>

4

гл

ГЛ

1

 

о

о

 

N"N

 

ил

CVJ

 

о

 

гл

 

03

. ЕН

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

аз

К е* Го

 

 

 

 

 

 

 

ил

 

 

 

 

 

 

05 Ж О

А

о о о о

40

м

о

С4І

 

 

 

 

1

-

1

я

 

 

 

-V

л ь е

m

 

ил ил

 

гл

ил

о

 

 

 

 

 

го о

го

 

 

ил

 

 

м

гл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

4-

 

 

 

Ь

Рм<0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

й ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

«■

м

кН

Z,H

s

И В

 

ГЛ

ил

ил

ил

 

•*

ил

о

ил

 

ГО СиО

 

 

<41 о

о

Я s я

 

о

о

Г)

40

WH

о о

о

 

 

 

*

 

А

СГЛ

 

 

л

UN

 

 

гл

КН

см

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«

as

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л

ГО

 

 

 

СУ

 

 

 

4

 

 

 

о

о

-1020

ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ии ч

 

п

ил

О

о

о

4"

о

о

о

 

 

 

о

о

 

UN NH КН

 

Сн

го

 

Л

КН

CJ

'w)

UN

гл

о

я

А

4

 

 

 

 

 

 

по

40

 

 

ІП

 

СП

 

 

 

 

 

 

 

о•»

 

 

 

 

 

 

 

 

гг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' .

о

4*

о-

 

CM

о

0-

00

 

 

 

 

 

 

 

 

СМ со

ил

 

 

 

1

-

 

 

 

Л

 

Л1

рл

4

С'-

ил

со

 

 

 

 

 

 

 

 

о

CJ

кН

м

 

 

 

 

 

К

О 1=1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

00

 

 

 

го

>»го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а: ж о

ч

NN

1

 

<3-

кН

•> с*-

о

40

 

••

 

 

5,8

си CU 1

о

кН

 

 

О А

 

гз

о

 

 

гл

 

 

 

 

1

 

ГО 55ГЛ го

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г=3

Жг\)

 

 

NN4

 

 

о

 

м

м

 

 

 

 

1

сс

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

WH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

о

го

 

с»

 

ѵп

00

ГѴ

со

 

 

 

 

 

 

ж ж

 

 

гл

ІЛ

WH

4

 

 

 

1,5

о о

 

ІЛ

 

гл

кл

4-

с-

 

 

 

А ГО

 

см

 

си

кН

ил

S

гл

1 1

 

A 4

 

f о

л ГЛ

 

 

ОУ

гл

 

 

 

Р-чо

 

WH

WH

 

 

ІЛ

ил

гл

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

си

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѵч

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

A

 

 

 

го

 

 

гя

 

 

Я

 

 

 

 

я

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

ж

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

го

 

 

 

 

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•» с?

ж

 

 

и1

vs

 

 

 

 

 

 

 

Й

 

 

А о

§

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

ж

 

 

го

«• го

а:

••г

•» ч

ч

го

 

 

 

 

ыкг/л

Ж

 

 

го

о

со

о

S3

 

 

 

 

го

 

 

о

А

С)

 

 

А

ГО

 

 

 

 

 

 

РЗ

 

 

ж

н

ж

«S

 

fr»

«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£Г

го

ч

 

о

3J

 

 

 

 

 

 

го

 

А

ж

 

ж

as

ж

я

ж

 

о. А

kJ

 

 

го н

го А

ж

fr«

и.

о. А

Под,

да

 

 

да

да

Z*.

ч

а

s4

да

Й

о

о

 

а

да

>5

 

 

о

го ж

W.

го ь

п

ч

о

ч

аз

 

ж

 

 

А

А

25

го

го

го

S

 

рп

fr«

го

ящ

 

- S5 -


;разные. Например, ухудшение качества дистиллированной воды свя­

зано не только с изменением ее ионного и. газового состава или от- ; сутствиеы микроэлементов (иод, фтор, медь, и др.)» но и с попада­ нием в нее летучих органических компонентов, высвобождающих в ре­ зультате термического и химического' разложения вовремя испарения соленой воды ^"?8_7. Это положение заметно особенно в условиях из­ быточного давления, в которых вода кипит приэтемпературе выше І00рС. В вакуумных опреснителях, когда вода кипит при температуре менее 90°С, летучие вещества из морской воды не выделяются. Поэтому ди­ стиллят, получаемый в многоступенчатой адиабатной опреснительной

установке, в токсикологическом отношении менее безопасен. Органи­ ческие примеси из ионообменных смол при опреснении воды методом ионного обмена или из ионитовых мембран при электродиализе в не­ которых случаях изменяют не только органолептические показатели, но и вследствии высокой биологической активности могут сообщать опресненной воде токсические свойства. Применяя новые марки иони­ тов, в каждом отдельном случае надо тщатёльно исследовать качест­ во опресненной воды. Исходя из сказанного^ следует, что дополни­ тельная обработка опресненной воды, полученной различными методами,

не может быть тождественной. Известно, чте' неприятные вкусовые

свойства дистиллированной воды обусловлены главным образом отсут­ ствием солей бикарбоната - (НС0а)2 и кальция. Следовательно, что­

бы улучшить . вкус и придать воде освежающее свойство, обеспе­ чивающее утоление жажды, необходимо обогатить ее этими солями.

Улучшение вкусовых свойств дистиллированной воды в Советском Ccsae достигается наиболее простым способом, путем фильтрации во­ ды через мраморный фильтр после предварительного подкеиления угле­ кислотой CWbJ. Поскольку бикарбонат кальцин существует только

ь растворе, то для его получения используют метод взаимодействия

- % -

карбоната кальция с растворенной ъ нидз углекислотой.

Са003-I- СО£+НгО-Са(НС03)2 .

Установка для улучшений ькузоьых качеств дистиллята состоит

из баллона с углекислотой и фильтрата, заполненного мраморной

крошкой. При

этом, чтобы получить

1 и3 воды с карбояатйой г.естке-

с т ы і 2-4 ur-экв/л при размере кусков мрамора 5-10 ж

и времени кон­

тактировании

б о д и с мрамором 15-25

шш., требуется

около 160 г

мрамора п ПО

г углекислоты Г ^ \ Ъ J ,

 

 

Существует также способ

придания питьевых качеств дистилли­

рованной воде путем пропускания ее через фильтры., заполненные

дробленный» кораллами или ракушками,

доломитом,

известью и т.д.

К недостаткам указанных

методов

улучшения

качества дистилли­

рованной воды монно отнести:

во-первых, недостаточное постоянство

качества питьевой воды, поскольку обогащение воды Са(НСО ^ ваалсит от различных переиенных факторов рао'оты опреснителя; во-вторги £ получаемая вода из-за недостаточной минерализации и отсутствия микроэлементов (иод, фтор, медь и др.) не монет быть рекомендова­

на для длительного употребления. Поэтому Палей Н.П., Новиков L.FI,, Эльпинер Л.’И. Г5Ѵ _ 7 предложили новый вариант улучшения качества опресненной воды введением в дистиллят комплекса солевых добавок,,

йбеспечивэвцих п о с т о я е с т в о качеств воды и степень минерализации, близких к природной питьевой воде. Получаемая вода относится по составу к водам гидрокарбонатнокальциевого состава. При этом в

fcSCTti» води ііаодятследующие ионы: НПО

- 146, СІ

- Ю З ,

SO^

-

5*3,/\/ь1' - £5, La^1- - 5В,

- В к F- 0,8 мг/л. Это

осущест­

вляет он добавлением л дистиллят следующих растворов в

обьеые

на

■1 ма дистиллята: раствор

Оасульф-атБ натрия и сульфата

магния

-

0,6 л пои концентраций ІР.О і/д l/fi.И 0/f в

]ö5 г/л

Ид30^.?Н-0;

 

расіеоо хлорида вельі^ч, -

Ouj- « щш Щ Щ е н т р з ш ш

53?

г/г

СвСІ.


,6Н20; раствор гидрокарбоната натрия с добавкой фторида - 3,75 л

при

концентрации 70 г/л WaHC03 и 0,4в г/л Л'аР.

 

В настоящее время обеспечена централизованная поставка мине­

рализующих компонентов в морской упаковке

в соответствии с выпу-

 

 

98

щент-ж химической промышленностью и согласованным Минздравом-

СССР

ІТТУ-б-ОЭ, ft 6228-69

"Комплекс солей

для приготовления питье­

вой воды из-дистиллята",

 

 

 

Дозировка дистиллята

осуществляется

автоматическими минерали­

заторами типизированного ряда (МД 5, МД IO, МД 30, МД 60, МД-150). Технологические и медико-биологические исследования минерализато­ ров в судовых условиях показали полную применимость данного спо­ соба для придания дистиллированной воде питьевых свойств.

К созкалетШу точное поддержание требуемого состава путем до­ зировки вводимых в воду растворов минеральных солей требует слож­ ной аппаратуры, надежная работа которой сопрпяіна с большими эксплуа тациоп.чыми расходами» Это особенно ощутимо при малой производи­ тельности установки.

Самым надежным способом улучшения качества опресненной воды • является смешивание дистиллята с минерализованной.водой, преиму­ щественно с подземной, тан как в ней присутствуют почти все эле­ менты п газовые компоненты, необходимые для повышения вкусовых свойств литьевой воды.

• В г, Шевченко для хозяйственно питьевого водоснабжения горо­ да дистиллированная вода из выпарных опреснительных установок . спешивается с сильно нинерализованной артезианской водой хлоридно-г сульфатно-натриевого типа. Различные физиологические исследования показали, что качество этой воды находится в пределах компенса­ торных возможностей человеческого организма /~6І 7.

Сейчас в Красноводске началось строительство крупного ном-


плекса, состоящего из двух опреснителей с общей производите/іьностью 27,6 тыс. дистиллята в сутки и станции приготовления хо­ зяйственно-питьевой воды, где примерно половина этой водыбудет смешиваться с даебельсной.'

Опыт испытания различных опытно-промышленных электродиализ-

ннх установок убедительно свидетельствует о том, что вода, опрес­

ненная электродиализом е применением мембран

МК-40, МА-40, МА-41,

МК-ІОО и МА-100 при плотности тока до 25 а/м

О

и сравнительно

небольшой концентрации исходной воды, монет быть рекомендована для хозяйственно-питьевых целей после дополнительного фильтрова­ ния диализата через ЬАУ (см.табл. 9),/":2,26,67_7. Однако во время

судовых испытаний злентродиализной Ьпрсснителыюй установки ЭІ.ЮУ-5 при режиме работы, доводящем содержание иона хлора-основного ком­ понента солевого состава морской воды до гигиенически допустимой величины (500-350 мг/л), в опресненной воде обнаружены бор в кон­ центрации до 4,5 мг/л и броы - на уровне 1,5-1,В мг/л против их допустимой величины (соответственно 1,0 и 0,2 ыг/л) в питьевой воде /~5?_7. Это свидетельствует о необходимости разработки соот­ ветствующих рекомендаций по технологическим приемам '(доработка получаемой воды-, создание бромо и борозадерживающих мембран и т.д.)^обеспечивающих необходимое снижение содержания этих микро­ элементов в диализате при опреснении морской воды.

В результате комплексных медико-биологических исследований по опреснению соленых вод методом ионного обмена рекомендованы следующие отечественные иониты: КУ-2, ЗДЗ-IOn и AB—7, как без­ вредные в токсическом отношении. При этом опресненная зода впол­

не удовлетворпет гигиеническим требованиям, предъявляемым к питье­ вой воде.

До/настоящего времени отсутствует гигиеническая оценка опрес­ ненной воды)полученной методом вьшорамвания а гиперфильтрацией.

- S9 -


Рбо&содйаос^ь орояррки вкач|!ЗІн ВВіЭД61'о аетера вызвана контві;: № усланном хладагентов с ведой и возможностью их попадания б о г

ресненвую воду, а метода іппзрфплътрацпи - возможность» прохоядемая микроэлементов черев мембраны, о тзкяѳ мэдико-бполлпічосЕмчи свойствами материалов самих мембран.

Рау.реботке новых ѵетодов получения греемой воды из соленых П Солоноватых вод неизбежно влечет за собой необходимости далг>-

Лейосго уточнения не только чисто тсхннн».; экономя Ьсккт показателей

і'рз опреснении воды, по и -физиологическв-гигиеническех нора опрес­

ненной води. Ibsiovy над реасаием этой проблэѵн в настоящее время начала наниматься з лакей стране , в ЙГ ни, Ф.Ф, Срмсаянэ, К М Ю

и КГ, ПШТГВІ. Б головной іигиеничегкок учереКдеіІйи стрэпы - tfnCllte.

тута

общей я конкуиалівей гпівеиы им. А.!!. Сні.ЙПя

СССР ~

дани

сп-ецналазкрсзанЕЗЯ леборэтгрия глгпенй от*рсі:пен.чкх год.

Глава ІУ. т Ш О - Э К О Н О М И Ч Е С К И Е ЛОКЛЗИЕІЕ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ

Стоимость природной БОДЫ

В связи V небывалым ростом потребления воды и еѳ дефицитом,

ценность воды резко возросла, и она считается сейчас важнейшим сырьевом продуктом. Особенно велика ценность воды в маловодных

и безводных пустынных районах, где водные ресурсы очень'ограни­ чены. Добыча воды в этих местах превращается во все более сложное

и дорогостоящее предприятие, требующее больших расходов на соору­ жение каптажных устройств по сбору и добыче воды на месте, либо каналоз и трубопроводов для переброски ее издалека.

По этим ‘причинам стоимость природной воды будет ;повышаться

со временем, тогда как по мере совершенствования технологии стои­

мость опресненной воды будет

снижаться. Совершенно очевидно,

что

в некоторых пестах раньше, в

других - позже наступит момент,

ког­

да стоимость опресненной воды сравняется или будет даже ниже стои­ мости природной. Поэтому уместно привести донные о стоииог.ти при­ родной воды, переданной издалека трубопроводами или привезенной

различными транспортными

средствами,

и

сравнить их с показателя­

ми опреснения воды на месте

 

 

В табл. 50 приведены

технические

и

экономические данные о

- ТОГ -