Khử muối nước: phương pháp và lắp đặt

Các nhà khoa học tin rằng con người đã đến giai đoạn xung đột về nước ngọt sẽ bùng phát. Giải quyết vấn đề này chỉ có thể duy nhất một cách - để tìm phương pháp tốt nhất để khử muối nước.

Nước khử muối là gì?

Bất kỳ chất lỏng nào trong thành phần của nó có một tỷ lệ nhất định muối, vi sinh vật, khoáng chất. Việc tinh chế nước thiên nhiên hoặc nước máy sẽ loại bỏ các chất độc hại khỏi nó. Nhưng đôi khi nó bao gồm một số lượng lớn muối khiến nó không phù hợp với tiêu dùng.

Việc khử muối nước là sự giảm nồng độ muối hòa tan trong nó. Thủ tục này có thể là tổng số trong tự nhiên, khi chất lỏng bị mất đi một phần hàm lượng muối hoặc một phần, khi lượng muối còn lại trong đó.

Phương pháp

Việc khử muối hoàn thành được tiến hành theo những cách sau:

• Chưng cất, phương pháp nhiệt.
• Phương pháp trao đổi ion.
• Phương pháp thẩm tách điện.
• Màng lọc thẩm thấu ngược.

Xử lý muối một phần đạt được khi sử dụng các phương pháp như sau:

• Liming.
• Barite làm mềm.
• H hóa học.
• Đóng băng.

Phương pháp khử muối nước đòi hỏi cả chi phí tài chính và năng lượng. Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào mức độ muối trong chất lỏng gốc, công suất của nhà máy, chi phí của các bộ phận của quá trình (nhiệt, điện, chất thử). Mỗi phương pháp có những ưu điểm, nhược điểm và xảy ra với sự trợ giúp của các phương tiện kỹ thuật.

Khử muối một phần

Tước đi tất cả các tạp chất, nước được sử dụng trong nhiều quy trình sản xuất và rất cần thiết cho tiêu thụ nội bộ của một số rất ít người. Đối với nhu cầu trong nước, demineralization nước là cần thiết đến một mức độ nhất định. Thông thường, chất lỏng được làm mềm bằng phương pháp cation.

Trong quá trình này, muối cứng được thay thế bằng các cation hydro, do đó, phản ứng, phá hủy các ion bicacbonat. Các sản phẩm tạo thành một hợp chất được sản xuất dưới dạng khí. Mức độ thanh lọc được ước lượng bằng lượng canxi cacbonat rút đi.

Chưng cất nước

Nước khử muối sử dụng phương pháp chưng cất là phương pháp cũ nhất và phổ biến nhất hiện nay. Cộng thêm là khả năng tiếp cận phổ cập của nó, và nhược điểm là chi phí cao của quá trình. Để sản xuất nước không có tạp chất, máy cất cất được sử dụng. Chúng là các thiết bị bay hơi của một số loại, sự khác biệt giữa chúng trong thiết kế, loại năng lượng được sử dụng. Thông thường nhất là thiết bị hơi nước và điện, đặc trưng bởi chi phí cao và tiêu thụ năng lượng cao.

Thiết bị này là nồi hơi (hoặc nhiều nồi hơi) có áp suất thấp, ở đó chất lỏng chuyển thành hơi nước và tách biệt muối cô đặc. Để nước được lọc tối đa, sẽ có điểm sôi chậm trong thiết bị. Theo chế độ này, tạp chất nặng không đi vào chưng cất có thể ngưng tụ. Một trong những lựa chọn để giảm chi phí là tăng số bước, nhưng một cài đặt này đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu lớn.

Thiết bị chưng cất ngoài việc tiêu thụ một lượng lớn năng lượng có chi phí ấn tượng cho tất cả các bộ phận. Độ tinh khiết cao có thể được đảm bảo bằng các loại ống, phụ kiện, bộ trao đổi nhiệt, máy làm bay hơi bằng thạch anh hoặc platin. Các vật liệu khác không phù hợp.

Phương pháp điện hóa

Bản chất của phương pháp này là dòng nước chảy qua điện trường, với việc chuyển ion muối - các cation được phân phối tới phía cực âm, và các anion - tới cực dương. Hệ thống có ba gian, được hình thành bởi màng ngăn cực âm và cực dương. Trong khoang giữa có nước được chuẩn bị để khử muối.

Dòng điện liên tục được truyền qua dòng chảy, qua đó các muối được sắp xếp vào các cực âm và cực dương. Phương pháp này rất tốn kém về chi phí thiết bị và chi phí điện năng, do đó không nhận được phân phối.

Trao đổi ion

Phương pháp đáng tin cậy nhất để làm nước khử muối là phương pháp trao đổi ion. Sự trầm tích của các tạp chất theo cách này làm cho nó có thể thu được một chất lỏng sạch hơn trong một thời gian ngắn, điều này rất quan trọng trong việc khử muối công nghiệp. Phương pháp này tiết kiệm nhất và cho kết quả làm sạch tốt nhất.

Phương pháp này dựa trên việc loại bỏ cation và muối anion từ chất lỏng, như là một kết quả của sự tinh chế, có thể đạt được một mức độ khác nhau của demineralization, đến việc loại bỏ hoàn toàn các tác nhân muối. Việc khử muối nước bằng trao đổi ion diễn ra với sự tham gia của các chất trao đổi ion, là các polyme không tan trong nước có chứa ion di động. Trong điều kiện tạo ra, polyme được chuẩn bị phản ứng với các muối của muối cùng một ký hiệu. Các bộ trao đổi ion được đặt trong môi trường dung dịch nước tăng lên, tăng thêm 1,5-2.

Khi thời gian trôi qua, bộ trao đổi ion thu thập các muối hoà tan trong nước và nhỏ gọn. Các bộ trao đổi ion bão hòa được tái tạo, sau đó chúng được làm sạch. Các sản phẩm thu được từ các bộ trao đổi ion bão hòa được gọi là "eluates", và chúng chứa các dung dịch muối và kiềm. Một số trong số đó là chất có giá trị, do đó chúng được xử lý như là các thành phần có giá trị.

Thẩm thấu ngược

Tiến bộ kỹ thuật và sự thiếu hụt của nước ngọt đã bắt đầu phát triển đã làm nảy sinh những công nghệ mới để khử muối và khử muối. Một phương pháp phổ biến là phương pháp thẩm thấu ngược, độ tin cậy đảm bảo sự phát triển của công nghệ màng. Lợi ích công nghiệp là do chi phí năng lượng tương đối thấp. Hầu hết các thiết bị của nguyên tắc này được sử dụng để xử lý sau khi nước sông, nơi mà hiệu quả của chúng được nhiều lần chứng minh.

Đối với sử dụng trong nước, các nhà máy lọc nước dựa trên nguyên tắc thẩm thấu ngược đều thích hợp cả về tiêu thụ năng lượng và chất lượng của sản phẩm thu được. Nguyên lý thẩm thấu ngược dựa trên việc truyền nước dưới áp suất thông qua một màng không thấm qua được đối với muối hoà tan và các tạp chất khác. Quá trình khử muối được cung cấp bởi các màng semipermeable tổng hợp không thể giữ lại một số khí hoà tan trong nước (clo, carbon dioxide, vv).

Phương pháp thẩm thấu ngược thẩm thấu nước của tất cả các tạp chất, hoàn toàn demineralization, có hại cho cơ thể con người. Trong hầu hết các trường hợp, người trung bình phải chọn giữa nước máy hoặc xử lý bằng một bộ lọc. Tội ác nhỏ hơn là nước, không có các thành phần tự nhiên.

Đến nay, ở một số nước, đã có các nhà máy sản xuất nước uống, nơi để demineralization phương pháp thẩm thấu ngược được sử dụng, và như là một sau xử lý, khí hòa tan được lấy ra từ nó. Để cho nó một trạng thái bình thường, gần với tự nhiên, trong các nhà máy trong nước tinh khiết thêm các muối cần thiết trong nồng độ điều chỉnh.

Thuận và khuyết điểm của các phương pháp chính

Mỗi phương pháp khử muối có cả các tính chất tích cực và tiêu cực. Sau khi xem xét chi tiết, có thể hiểu được cái nào trong số họ ưu tiên:

• Sự trao đổi ion giúp lấy nước tinh khiết nhất, hệ thống này đáng tin cậy và không phản ứng với mức độ khoáng hóa của chất lỏng ban đầu, nó đòi hỏi chi phí nhỏ cho thiết bị. Quá trình khử muối xảy ra với sự mất mát tối thiểu dòng nước. Các minuses của phương pháp bao gồm ô nhiễm môi trường nhanh chóng bởi các hóa chất độc hại, chi phí cao của thuốc thử bản thân, hệ thống nhanh chóng trở nên bẩn và đòi hỏi phải thay đổi thường xuyên các bộ lọc. Xử lý chất thải và bộ phận lọc là khó khăn.
• Chưng cất. Các thiết bị làm sạch nước dựa trên phương pháp nhiệt, được sử dụng mà không cần sử dụng hóa chất, chứng tỏ chất lượng tốt của chất lỏng, nhiệt phát hành trong quá trình vận hành có thể được sử dụng cho các mục đích khác. Một tính năng đặc biệt của phương pháp này là khả năng loại bỏ các khí hoà tan trong nước. Nhược điểm của phương pháp bao gồm: chi phí năng lượng lớn, nhu cầu chuẩn bị nước, chi phí bảo trì lắp đặt (làm sạch mọi bộ phận), chi phí thiết bị cao.
• Các cây màng khác nhau về tình trạng không cân đối với trạng thái ban đầu của nước, quá trình này không yêu cầu thuốc thử hoá học, dễ bảo trì. Chất lượng tiêu cực là: chuẩn bị nước để chế biến, lượng nước lớn để đảm bảo hoạt động của thiết bị, tiêu thụ điện lớn, ảnh hưởng đến chi phí của sản phẩm cuối cùng.

Khử muối ở nhà

Lọc nước là phương pháp dễ tiếp cận nhất sau điều trị. Đối với việc khử muối hoặc nước biển ở nhà có hai cách phổ biến:

• Các thùng chứa nước phải được đặt trong tủ đá và để lại để đóng băng không đầy đủ. Muối với một phần chất lỏng không đóng băng, đá nên tan, và có thể được sử dụng ngay lập tức. Để làm vệ sinh thêm, bạn cần vượt qua nước nóng chảy qua bất kỳ bộ lọc gia đình nào. Phương pháp này được gọi là chưng cất lạnh.
• Bốc hơi. Lấy hai hộp chứa các kích cỡ khác nhau, trong một nước biển / nước muối đổ lớn, một cái nhỏ hơn để trống và đặt trong một cái tô lớn. Toàn bộ cấu trúc có thể được đặt lên nhiệt trên đĩa hoặc để lại dưới ánh nắng mặt trời, được phủ một lớp nắp. Cần thiết phải làm chậm nước muối. Các hơi không chứa muối sẽ tập trung trong một thùng chứa rỗng. Quá trình bốc hơi dưới ánh mặt trời sẽ tiến triển chậm hơn nhiều. Với phương pháp này, lượng nước uống khá nhỏ.

Việc khử muối và khử muối bằng phương pháp thủ công là có thể, nhưng không hiệu quả. Lựa chọn tốt nhất là mua một hộ gia đình sạch hơn.

Thiết bị gia đình

Đối với nhu cầu nội địa, thường xuyên hơn không, hệ thống là cần thiết cho việc xử lý sau khi nước. Lọc nước có thể được thực hiện bằng nhiều cách:

• Đơn giản nhất và giá cả phải chăng - một ly với các bộ lọc thay thế.
• Nozzle với một bộ lọc trên vòi nước.
• Bộ lọc làm sạch nước.
• Các hệ thống lọc trong nước có thể tinh chế chất lỏng tùy theo vị trí (chỉ trong nhà bếp, tại điểm nước vào nhà, bộ lọc nhiều tầng để làm sạch nước từ giếng khoan, vv).

Không có hệ thống gia đình nào có thể loại bỏ hoàn toàn muối khỏi chất lỏng, nhưng làm mềm nước cứng trong tiểu bang. Trong trường hợp này, bạn cần biết các yếu tố nó bão hòa để lấy hệ thống, hộp mực nước, bộ lọc hoặc thuốc thử. Quá trình khử khoáng đòi hỏi tàu vũ trụ, diện tích lớn để lắp đặt, đầu tư tài chính lớn và tính sẵn có của bảo trì hệ thống, không có sẵn cho nhiều người tiêu dùng.

Các loại vệ sinh gia đình

Cho đến nay, các loại xử lý nước sau đây được sử dụng rộng rãi:

• Lọc than. Thiết bị này là một thùng chứa đầy gỗ, than hoạt tính hoặc than cứng. Nước được truyền qua bộ lọc như vậy sẽ được làm sạch bằng chlorine, các thành phần dầu, thuốc trừ sâu, vi sinh vật, vi khuẩn ... Bộ lọc này có giá cả phải chăng, bền và dễ vận hành.
• Mỹ làm sạch. Loại bộ lọc này được chia thành hai loại - đơn chức năng và đa chức năng. Với bất kỳ sự lựa chọn nào, bảo dưỡng là cần thiết - thường xuyên thay đổi hộp mực nước, thay thế van, vv
• Làm sạch thô. Loại bỏ các chất ô nhiễm lớn (cát, rỉ, trầm tích, vv).
• Làm sạch sâu. Loại bộ lọc này bao gồm các hệ thống có thẩm thấu ngược, bộ lọc nhiều cấp, vv

Ở hầu hết các khu vực của Nga, chỉ cần thêm nước tinh khiết là cần thiết, vì có đủ nguồn nước ở trong nước. Khu vực duy nhất có thể thiếu nước ngọt là Crimea, nơi có thể cần các nhà máy công nghiệp để khử muối biển. Tất cả các thiết bị quá trình có bằng sáng chế. Việc khử muối và khử muối nước cần được thực hiện dựa trên các phương pháp khoa học và bắt buộc phải kiểm tra kết quả trong điều kiện phòng thí nghiệm.