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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.07.2024

Просмотров: 92

Скачиваний: 0

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

энергии в больших.масштабах* которую можно использовать для оп-’ реснения воды.

В Советском Сомае в г. Шевченко началось строительство пер­

вой атомной вбдоэлектростанции (АВЗС), предназначенной для произ­ водства электроэнергии и воды. Атомный реактор на быстрых нейтро­ нах тепловой мощностью і млн,квт. будет обеспечивать тёплом электро­ станцию мощностью-150 тыс. квт и опреснительную установку - завод приготовления дистиллята (ЗПД) производительностью 120 тыс,м3/сутки. Завод строился очередями, и первые технологические линии ЗПД до пуска реактора работали на паре от Обычной ТЭЦ.

В ноябре 1972г. состоялся физический пуск реакторами 16 июля

І973г* первая в гире промышленная атомная водоэлектростанция^ с реак­ тором на быстрых нейтронах вступила в стройі Впервые в мире атом­ ная энергия опресняет воду.Каспийского моря. В результате стои­ мость опреснения воды снижена до 16-22 коп/м3 ,что уже выгоднее передачи природной воды по трубопроводам на большие расстояния.

В СССР разработаны проекты еще более Крупных АВЗС для района Апшерона (560 тыс.м3/суткн) и Іданова (Т*0-1,І5 нлн.ы3/сутки), на кото­

рых опресненная вода будет стоить 5-3 коп/м3 За рубежом

/"?в,*?'?У также приступили к строительству и проектированию круп­ ных АВЭС во многих странах (США, Израиле, Мексике, Пакистане, Гре­ ции и др. ).

Следовательно, в Случае применения атомной энергии и получе­ ния на месте воды по цене дешевле 16-22 коп/мэ , опреснение стано­ вится выгоднее во всех отношениях передачи воды по трубопроводам на большие расстояния. Если же сравнить металлоемкость к удельные значения капитальных затрат водопроводов и опреснителей, то пре­ имущества последних станут очевиднее.

Действительно, по Сравнению с опреснителями не строительство


водопроводов требуется в 2-6 раз больше капиталовложений (2864500, против 152-830 руб.) и в десятки раз - металла. Ьтим не ограничиваются преимущества и потенциальные возможности техники опреснения воды, Остановимся ца орстоянии и перспективах разви­ тия проблемы опреснения вообще.

Не только в СССР, но и за рубежом строилось большое число опреснителей разного типа. Из имевшихся во всем мире в'1968 г. 630 крупных опреснительных установок суммарной производительно­ стью 842 тыс.иа/сутнн, 585 дистилляционных опреснителей вырабаты­ вали 97,4% всей воды, 36 электродиалианых - 2,3% и 7 кристаллиза­ ционных и осмотических - лишь 0,3%, В настоящее время во всем ми­ ре в эксплуатации находится 800 опреснителей с общей производи­ тельностью 1,25 млн.м3/су;рки.

Впоследние годы строительство опреснителей ведется всюду\

итемп прироста мощностей настолько'возрос, что каждые 2-3 года суммарная их производительность удваивается. Об этом говорят нижеприведенные данные,

Годы

I960

1966

'^96?

1968-

1970

1975

 

 

 

 

 

 

(оценка)

Общая производительность

 

 

 

 

 

 

тыс.м8/сут*и

240

430

'' 601

842

1250

зрод

Но растет не только

число

опреснителей' и ихобщая

выработка .

С годами совершенствуется таунол^ия опреснения воды, повышается единичная мощность установок и экономичность процесса опреснения, ііа рво. 15 показано изменение стоимости опреснения воды в зави­ симости от производительности установок четырех типов: с измене­ нием агрегатного состояния воды (дистилляция и кристаллизация)

И без изменения (электродиалиа и обратный осмос). График построен Но зарубежным литературным данным н свидетельствует о достигнутом

- JI0


Ppc. 15. Изменение стоимости опреснения воды разными методами

в зависимости от производительности установок.

- Щ -

и ожидаемое прогрес.се технологии опреснения воды /”31,73_7. На ■ I .

график точками нанесены фактические, проектные и расчетные данные. Ив сравнения рокаэателей этих методов видно, что для опрес- .

нения солоноватых вод мембранные процессы (диализ и осмос) являют­

ся более экономичными, чем методы с изменением агрегатного состояние воды. Верхние границы интервалов стоимости водЫ соответствуют сов­ ременной технологии при сроке сЛужбы мембран 2 и 1 год, а нижннлбудущей, проектируемой технологий со сроком службы мембран 5 и 3

года (соответственно для диализа и осмоса). При опреснении морских

и соленых континентальных вод, экономическими преимуществами об­

ладают дистилляция и вымораживание, а применять мембранные процес­

сы для этой Цели в настоящее время считается экономически невыгод­

ным, "

Использование дешевой атомной энергии открывает благоприятные перспективы производства пресной воды в больших количествах и по доступной цене. Особенно выгодны многоцелевые атомные водоэлектроствнции, сочетающие выработку воды с производством энергии, ядерного горючего (в реакторах-размножителях), химудобрениіі и химпродукции / “3,55,76J . На рис. -15 показаны расчетные и проектные дан­ ные крупных АВ8С производительностью 0,5-4,0 млн.м?/сутки ,кото­ рые будут производить воду стоимостью 8-17 и 3-6 центов/м3 /“3, 30,35,76J \

Столь нрупные опреснители предназначены для крупных агройндустрпальяых комплексов и не будут применяться для мелкого рассредо­ точенного Сельскохозяйственного водоснабжении. Эти сведения при­ водятся длй того, чтобы показйть какое место и значение опресне­ ние воды вообще займет в будущем в водоснабжении и защите водной среды от загрязнений.

Не последнюю роль будет играть опреснение волы в сельскохо-

- 'И2 -

знйственном водоснабжении. Так, по данный ГПѴ! "Союзгнпроводхоз" ММ и ВХ СССР, к I960 г. доля потребления опресненной воды в сель­ ском хозяйстве должна составить 1366 млн м3/год или 22$ от обще­ го водопотреблекия в пастбищной и земледельческой зоне СССР. Для' этого сельскому хозяйству страны в течение І971-80гг. потребует­ ся 28000 стационарных опреснителей производительностью 50-400 м3/сутни и -19500 передвижных опреснителей производительностью

10-40 м/^суткі&В наотонцее время разработаны опреснители стационар­ ного и передвижного исполнения. Преимущественное развитие получили электродиализные опреснители (см. табл, іЗ).

Стационарные

олектродиализные

установки обладают

производи-

тельностью от 12

«э

способны опреснять

/

до 396 м /сутки и

исходную во-,

ду с солесодержанием 3-12 г/л. Расход электроанергии на опреснение воды зависит от солесодержания исходной воды. Стоимость опрес­ нения солоноватых вод колеблется от 16—33 до 53-103 коп/ыв при удельных капзатратвх 128-857 руб/(и3/сутки).

Передвижные установки представлены опреснителями разного ти­ па, которые имеют производительность от 50,0 до 0,1 ы3/сутииЛв всех разработанных’конструкций передвижных опгеоивтелвй промыш­ ленностью освоена и выпускается только одна парокомпрѳссвонная опреснительная станция ПОС производительностью 2,0 мв/час £ ”44_7, Удельные капвложения в передвижные установки гораздо больше, чем в стационарные (250-ІІІО-руб/(мэ/еут»О против 128-857). Стоимость опреснения воды на передвижных установках выше, чем на стационар­ ных (от 0,75 до 2,49 руб/м9). Показатели малой ветроопресянтельиой установки ие берутся в сравнение, так как из-за чрезвычайно налой производительности они соответственно очень велякв»

Если проанализировать табл. 13, то сразу бросается в глаза, что ствционврные установка отработаны лучше, я многие конструкция

- -І1І -


Таблица 13 Технико-экономические показатели опреснителей, которые могут применяться для сельскохозяйственного водоснабжения

Тип и марка опреснительной установки

Шроиэ (Мине-(Удельные

ІКнпи-ІСтои-

!води-!рали-1затраты.

!тшіо-!мость

Ітель-Ізадияіэнергии

 

плоха-!воды,

т ^ Я Й П - г

с.

І-іЛ

 

 

'нин,

 

і ' Ж Г ' *ІВО,“ “ “

р-/суіі

і

 

!квтч

кг

 

 

і

 

Д. Стационарные установки

 

Электродиализкая 30У-Ш1МПМ-І2

12,0

 

30У-ШШМ-25'1) 15,0

 

ЭДУ-ЗСО-2І)

200,0

 

ЭДУ-МЗОО-21)

28,0

 

ЭХО-15-ДпІ)

240,0

-

ЭОСХ-32)

 

396,0

_іі_ *

 

 

9Д,0

Іериокомпресеионная'О

 

161,0

Б. Передвижные установки

 

Эдентродиализная ЭОСХ-Іп

ад,о

на автомашине' ЗИЛ-15?^)

 

10,0

Электродиализкая ЭЛУ-300 на

 

автомашине

ЗИЛ-15?2)

 

50,0

Ионяообмекная на автомашине

20,0

ЗМ-ІЗО'іУ

 

 

Термскомпрасскоыная на

раме*1)

30,0

Пзрококпрессионная ПОС

на

 

автомашине

КрАЗ-2145)

 

48,0

Малая ветроэлектррдиализная

0,1

установка

ЦВУ-,0, 12)

 

5 ,0

2 >52

-

2 ,4

2 ,02

_

л3 ,0

1,75

-

2 ,5

3 ,4

-

•I,5

7 ,9

-

3 ,0

2

з

-

12

,0

12

,3

-

34

3

3

И

*-Ч го о

3 ,0

2

з

-

J2

0

12

3

-

5

6

У

 

9,6

 

 

 

-*

3

4

2

9

15

0

2

19,2

15, 0

 

 

13,5

15 5

з , 03

-

 

375

1,03

 

857

0,89

 

270

0,27

 

354

0,53

 

663

0,71

 

128

0,І6Э)

 

534

0,33s)

463

1,'И

. 250

0,34s)

1000

І,553)

 

962

0,75

•И 00

1,77

ш

о

2, '19

85р

1,94

4500

6,25

Примечание: І-Выпускается малыми сериями; 2-апытнкй образец; 3-при организации серийного производства; Д-проект; 5~пронвводится серийно.

- m -


доведены уже до стадии заводского изготовления; Успехи в создании передвижных опреснителей гораздо скромнее* л онн-то в первую очвредь нужны для пастбищного водоснабжения. Из таблицы видно,-что.

предпринимались попытки разработки передвижных опреснителей раз-' кого типа, но пока еще не удалось создать надежный и экономичный аппарат. Промышленность выпускает только одну передвижную опрес­

нительную станцию ПОС специального назначений которая еще

далека от совершенства fio энергетическим затратам и эксплуатацион­ ной надежности (н ней не обеспечивается безнакипный режим работѣ Это Отставание в какой-то мере объясняется большими техническими трудностями создания малого Передвижного опреснителя, которому предстоит работать в тяжелых и меняющихся природных условиях,”" на воде различного химсостава, а жесткие вѳсо-габерйтяые требования затрудняют решениё Технологических задач. Поэтому советские уче­ ные и инженеры должны больше уделять внимания разработкё передвиж­ ного опреснителя с тей, чтобы ѣ ближайшие годы создать надежный и высокоэффективный аппзр&т, пригодный для работы в любых природ­ но-климатических районах СССР, включая пустыни и полупустыни»

- I15

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.АЗИЗОВ С. Карцинский магистральный канал. "Гидротехника

Имелиорация", 1970, й 7.

2.АНАНЬЕВ Н.И., ДЕМИН Н.А. Санитарно-гигиеническая оценка воды

опресненной электродиализной устнновкоиЗДУМ- 300-2. "Гигиена и санитария", 1971, Ій 2.

3. АДЕЛЫЩН И.В., ЮШЧ К О В.А. Опреснение водк.М^Стройиздат,

1968.

4. АТАЕВ А. Затраты на водопой и пути их снижения. "Пробле­ мы освоения пустыць", 1970, й 3.

5. АЧЩОВ Б.М. Исследование солнечных опреснителей латкового и каклонно-стуПенчатого типов и определение возможности их применения в пастбищном водо­

снабжении Узбекистана. Автореферат кандидатской диссертации. Ташкент, 1971.

6.БАЙРАМОВ Р.

7.БЕРЕЗИН В.А

8.БЕРЕЗИН В.А

9.БУТУЗОВ А.И

Исследование опреснения воды с помощью солнеч­ ной Енергии на примере Туркменской ССР. Доктор­ ская диссертация. Ашхабад, 1970.

Из опыта обводнения пестбищ в пустынных и полу­ пустынных районах. "Гидрот^ника и мелиорация", 1970, Іе 3. *' .

Отводнение пастбищ - важное средство интенсифи­ кации кормопроизводства. "Луга и пастбища",' 1971, К .

ПУХОВОЙ И.И., РИФЕРТ В.Г. - О теплообыене при дистилляции морской воды на вращающемся диске. Теплофизика и теплотехника", 1970, выл. 16.

Ю.ЕАРДИАШЕИЛИ А.В. Интегральные тепло-и массообменные характе­ ристики солнечных конвективных, опреснителей. "Теплотехника", 1971, И .

И.ВИКТОРОВ А.Е. Опреснение соленых^вод в Казахстане. ЦИНТИ,

Алиэ-Атз. Ызд. пКаЙнар",19ЬЛ

- Но