Фильтр для морской воды: Для чего нужен фильтр для морской воды? — BWT

Изобретен графеновый фильтр для опреснения морской воды

• Пол Ринкон
• Редактор отдела науки Би-би-си

4 апреля 2017

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Uni Manchester

Подпись к фото,

Мембраны из графена могут творить чудеса

Британские ученые создали первый в мире фильтр для опреснения морской воды, используя специальное «решето» из графена, пропускающее молекулы воды, но задерживающее ионы натрия, хлора и другие компоненты солей.

Это изобретение может помочь миллионам людей по всему миру, испытывающим проблемы с доступом к чистой питьевой воде.

• Современная наука: что вы хотите знать?

Сейчас новый фильтр проходит испытания — его сравнивают с уже существующими мембранами для опреснения воды.

До последнего времени производить графеновые «сита» на промышленной основе было крайне затруднительно.

Результаты исследования команды ученых Манчестерского университета под руководством доктора Рахула Найра были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology: физики заявляют, что им удалось разрешить многие практические проблемы производства при помощи производного вещества, оксида графена.

Графен является двумерной аллотропной модификацией углерода — это слой вещества толщиной в один атом, соединенный посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решетку.

Графен был открыт группой исследователей из Манчестерского университета; это один из самых легких и жестких материалов с необычными свойствами теплопроводности.

Однако до сих пор возникали трудности с производством однослойного графена — как с технической, так и финансовой точки зрения.

Однако, как говорит доктор Найр, оксид графена можно с легкостью производить при помощи простого процесса окисления в лаборатории, а затем его можно нанести на пористый материал — и использовать полученный результат как фильтр.

Автор фото, EPA

Подпись к фото,

У миллионов людей по всему миру нет регулярного доступа к питьевой воде

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Проблема любого фильтра, по его словам, состоит в том, что в нем необходимо «просверливать» крошечные отверстия.

«Но если диаметр отверстия окажется больше одного нанометра, соли морской воды проникнут через него, — поясняет он. — Так что, чтобы сделать мембрану пригодной для опреснения, она должна быть пронизана совершенно одинаковыми отверстиями размером меньше нанометра, а это очень сложная задача».

Мембраны из оксида графена уже были испытаны для фильтрации наночастиц, органических молекул и даже крупных солей. Но до сих пор они были непригодны для очищения воды от обычной соли, так как для этого отверстия в «сите» должны быть еще меньше.

До сих пор проблема состояла в том, что пленки оксида графена немного разбухают при намачивании — и начинают пропускать не только воду, но и ионы магния, натрия и ряда других веществ. Найр и его коллеги решили эту проблему, научившись склеивать одиночные полоски из оксида графена при помощи обычной эпоксидной смолы — таким образом, они почти не разбухают при контакте с водой.

Этот метод заодно позволил ученым «настраивать» свойства мембраны — так, чтобы она пропускала больше или меньше соли.

При растворении обычных солей в воде, вокруг каждой молекулы соли образуется своеобразная оболочка из молекул воды.

Это позволяет капиллярам мембран из оксида графена пропускать вону, отсеивая морскую соль.

«Молекулы воды могут пройти через мембрану по одной, но молекулы хлорида натрия этого сделать не могут — для этого они должны быть окружены водой, а вместе с водяной оболочкой молекула соли оказывается больше, чем диаметр капилляра», — объясняет доктор Найр.

Автор фото, PHOTOSTOCK-ISRAEL/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Подпись к фото,

Теперь ученые должны сравнить, насколько хорошо новый фильтр работает по сравнению с материалами, уже существующими на рынке

Кроме того, молекулы воды проникают через мембрану с большой скоростью, что делает это изобретение идеальным для опреснения морской воды.

«Диаметр капилляра достигает около одного нанометра, что почти соответствует размеру молекулы воды, а это, в свою очередь, приводит к цепной реакции: одна молекула тянет за собой другую, и они проходят через мембрану наподобие поезда», — объясняет Рахул Найр.

«За счет этого вода движется быстрее: если увеличить давление с одной стороны, то все молекулы быстро перетекут на другую за счет водородной связи между ними. Но это происходит только в том случае, если диаметр тоннеля очень мал», — добавляет он.

По оценкам ООН, к 2025 году более 14% населения Земли будут испытывать нехватку в питьевой воде. Многие страны уже строят большие установки по опреснению воды.

В настоящий момент подобные установки используют мембраны из полимеров.

«Мы продемонстрировали, что можем контролировать размеры пор мембраны и за счет этого опреснять воду, что еще недавно было невозможным. Теперь мы должны изучить, как наш фильтр работает по сравнению с лучшими материалами, уже существующими на рынке», — продолжает доктор Найр.

Рам Деванатан из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории США, говорит, что необходимо проверить новые фильтры и на предмет срока службы — выдержат ли они длительный контакт с морской водой, — а также выяснить, как они будут реагировать на загрязнения воды биологическими веществами.

Опреснение морской воды обратным осмосом

Одной из глобальных проблем современной цивилизации является нехватка пресной воды. Запасы мирового океана неисчерпаемы, однако такую воду нельзя употреблять ни для областей экономики, ни для нужд человека. Ежегодно от нехватки пресной воды страдают миллионы людей. Морская вода имеет высокую концентрацию различных примесей и считается соленой. Ее употребление в чистом виде просто невозможно. Но развитие технологий не стоит на месте, и ученые находят все новые и новые способы для опреснения морской воды. Пример системы опреснения морской воды, произведенной нашей компанией, установленной в г. Геленджик Краснодарского края.

Технология по опреснению морской воды

В настоящее время изучено множество способов очистки морской воды от солей с помощью химических, физических и биологических методов. Современные компании по водоочистке предлагают 5 основных способов опреснения воды.

Обратный осмос для морской воды. Это наиболее эффективный и выгодный метод опреснения морской воды осмосом. Отличием обратного осмоса для опреснения морской воды от обычного является другой тип мембран с давлением 25-60 атмосфер, предназначенных для очистки воды из мирового океана. Такие мембраны имеют другую структуру и наиболее эффективны для опреснения морской воды обратным осмосом. Поток солевой воды под определенным давлением пропускают через полупроницаемые мембраны, после которых выходит потом пермеата и концентрата. Для долгой службы мембранных элементов используется блок дозации ингибитора осадкообразования и последующей химической мойки.

Дистилляция. Принцип данного метода основан на выпаривание воды. На специальных установках по опреснению морской воды в процессе нагревания происходит разделение объема исходной воды на пар (дистиллят) и концентрированный раствор, в котором остались все примеси. Такой способ имеет ряд недостатков, которые ограничивают его использование. В условиях гигантского промышленного производства это высокие энергетические затраты для выпаривания больших объемов воды, размеры оборудования, которые занимают много места, дополнительная система утилизации концентрированного остатка.

Ионный обмен. Основным показателем солености воды является содержание NaCl. Для очистки воды от поваренной соли применяются фильтры с ионообменной смолой. Ионы Na⁺ заменяются ионами водорода H⁺, а ионы Cl^— на OH^—. Такой процесс опреснения морской воды применяется в условиях низкой концентрации соли до 2,5 г/л. Еще одним недостатком фильтров по очистке морской воды является большой расход реагентов, которые используются в фильтрах.

Замораживание, в т.ч. газогидратный метод. Процесс опреснения из морской воды основан на естественном вымораживании пресной воды в природных условиях. В первую очередь образуется лед из чистой воды, через который далее прогоняют специальный газ. Он помогает очистить воду оставшегося соленого раствора. Однако для широкого использования этот метод очистки соленой воды не походит, по причине дорогостоящего оборудования огромных масштабов.

Электродиализ. Поток воды прогоняется через заряженные мембраны, которые изготовлены из ионообменных смол. С одной стороны расположен катод (отрицательно заряженный), к которому движутся катионы. На противоположной стороне — анод (положительно заряженный), для притягивания анионов. Внутри специальной камеры катионитовые мембраны пропускают только катионы, а анионитовые соответственно анионы. Под действием электрического тока в итоге получается деионизованная вода и 2 потока концентрированного раствора. Ионообменные мембраны имеют высокую селективность и долгий срок эксплуатации. Однако энергозатраты установки опреснения морской воды путем электродиализа варьируются прямо пропорционально содержанию в воде солей (чем выше минерализация воды, тем требуется больше энергии для ее очистки). Такие станции опреснения морской воды предназначены для маленькой производительности при содержании солей не более 10 г/л.

Проблема обессоливания морской воды

Многие страны не имеют доступ к ледникам, в которых сосредоточена большая часть пресной воды. Загрязнение подземных источников водоснабжения уменьшают количество ресурсов для их возможного потребления. Поэтому единственным решением для их проблемы является опреснение морской и использованной воды.

Где необходима установка для опреснения морской воды

В процессе опреснения соленой воды происходит удаление солей до необходимого уровня. Обессоленную воду можно применять в питьевых и технологических целях.

Основные направления, где используют установки по опреснению морской воды:

1. Промышленные предприятия, для технологического процесса которых требуются большие объемы пресной воды;
2. В аграрном хозяйстве, где для полива растений, содержания животноводческого комплекса и приготовления раствора для удобрений необходимо использование чистой пресной воды;
3. Для получения пресной воды на нефтяных платформах в мировом океане. Постоянное снабжение работников и оборудования водой с континента невозможно в сложных условиях морей и океанов;
4. Для кораблей дальнего плавания и подводных лодок. Для обеспечения моряков всем необходимым в условиях длительных командировок в открытое море важно учитывать необходимость в чистой воде для питья, приготовления пищи и хозяйственно-бытовых нужд. Также обессоленная вода применяется в парогенераторах и для охлаждения двигателей.
5. Гостиницы, санатории и пансионаты на морских курортах. Например, наиболее актуально опреснение морской воды в Крыму, на Черноморском побережье (Сочи, Геленджик, Новороссийск, Анапа, Туапсе и пр.).
6. Очистка соленой воды из скважины. Очень часто в регионах, находящихся на морском побережье или прилегающих к нему (Ставропольский край, Ростовская обл. и другие) даже из скважин идет соленая вода. Необходимо устанавливать фильтры очистки соленой воды для получения питьевой воды в доме или на предприятии.

Большинство развитых стран, которые шагают в ногу с научным прогрессом, используют для своих промышленных предприятий целые станции по опреснению морской воды.  Россия находится на первом месте по запасам пресной воды, однако основные источники сосредоточены в северной части страны.

Южные районы, где 90% территории занято в аграрном комплексе, страдают от дефицита воды, пригодной для сельского хозяйства.

Почему выбирают осмос для морской воды

Основным преимуществом установок обратного осмоса для опреснения морской воды является его соотношение цены и качества:

• Возможно применение для опреснения больших объемов воды в непрерывном режиме;
• Небольшие затраты на энергетические расходы в системах опреснения морской воды;
• Установки обессоливания морской воды полностью автоматизированы и не требуют вмешательства со стороны человека;
• Высокий процент очистки до 97-99% и хорошее качество опреснения морской воды.

Компания Diasel Enginering — надёжный партнер в области опреснения морской воды! У нас работают только лучшие специалисты и мы можем предложить оптимальный цены опреснения морской воды. Мы знаем все о методах опреснения воды осмосом. Мы устанавливаем фильтры для очистки солёной воды во всех регионах (Крым, Сочи, Новороссийск, Мурманск, Калининград, Владивосток и тд.

).

Узнать стоимость опреснения морских вод и получить проект опреснения морской воды Вы можете по телефону 8-499-391-39-59, по электронной почте [email protected] или на нашем сайте в разделе обратной связи.

Опріснення морської води | Блог Ecosoft

Короткий зміст

Де застосовується знесолення морської води?

Опріснення солоної води дистиляцією

Мембранні процеси знесолення води

Які способи опріснення морської води застосовують сьогодні?

Чи можливо опріснення води в домашніх умовах?

На землі є багато регіонів, які страждають від нестачі прісної води. Вона потрібна як для людини, так і для промисловості, а отримати її не можна ні з поверхневих, ні з підземних джерел. Рекомендоване максимальне солесодержание для питної води — 500 мг/л, в деяких випадках — 1000 мг/л. Морська вода ж може містити від 18 до 45 г/л солей.

До знесолення води доводиться вдаватися в регіонах, де немає інших її джерел, наприклад, в країнах Близького Сходу й Африки. Також існують вужчі сфери застосування морської води для пиття після її демінералізації. Це морські судна тривалого плавання, космічні та арктичні полярні станції та ін. Процеси знесолення не закінчуються морською водою, є ще гирла річок, що впадають в океани, солоні болота.

---

Опріснювальна система зворотного осмосу на станції академік Вернадський

Станція опріснення води на судні далекого плавання

---

З технологічної точки зору воду ділять на солону (містить від 30 до 45 грамів солі в літрі) — це океанічна і більшість морської води, і солонувату (0,5 — 30 г / л) — це вода з деяких материкових морів, наприклад, наших Чорного й Азовського. В складі солонуватої та морської солоної води є безліч компонентів, але основними з них є хлорид натрію (або кухонна сіль). Значно менший відсоток вмісту солі додають сульфати, хлориди, бікарбонати інших елементів: кальцію, магнію, калію.

Де застосовують знесолення морської води?

Згідно з аналізом даних про знесолювання води, проведеним у 2019 році, на той момент функціонувало 15906 опріснювальних заводів, які виробляли 95 млн м³/добу прісної води.

48% відсотків цієї води виробляється в Північній Африці та на Близькому Сході, 18,4% — у Східній Азії, 11,9% в Північній Америці, 9,2% — в Європі в цілому, у тому числі — 5,7% в Іспанії. Вода для немуніціпальних потреб (промисловість і енергетика) проводиться в регіонах Північної Америки, Західної Європи, Східної Азії та Тихого океану.

Якщо розглядати застосування знесоленої води з точки зору споживчого сектора, то 62,3% води застосовується в муніципальній сфері, 30,2% — в промисловості, всього 4,8% — в енергетиці та 1,8% — в сільському господарстві.

Що стосується України, то великих систем демінералізації води у нас немає, оскільки немає і критичної проблеми з водою. На узбережжі Чорного й Азовського морів практикують встановлення невеликих комерційних систем зворотного осмосу , оскільки це більш економічно, ніж використання привізної води.

Методи опріснення води

До списку наявних технологій можна віднести:

• дистиляцію або термічні процеси;
• мембранні методи.

Обмежене застосування мають виморожуванням (вимагає великих витрат або на заморозку, або на розморожування льоду) і іонний обмін (іонообмінні смоли мають занадто маленький ресурс, а також вимагають регенерації розчинами кислот і лугів).

Опріснення солоної води дистиляцією

Термічні методи передбачають різноманітні технології, які в цілому засновані на принципах дистиляції. Дистиляція найстаріший метод отримання демінералізованої води. Принцип дії полягає в тому, що під час нагрівання частину води виділяється у вигляді пари та конденсується в ємності-збірнику конденсату, а потім виводиться з системи.

Процеси термічного опріснення поділяються на такі види:

1. Багатоступенева флеш-дистиляція передбачає багато етапів обробки води. На початковому етапі вода нагрівається при підвищеному тиску, а при надходженні в першу і наступні випарні камери тиск поступово скидається, що викликає швидке закипання води та, відповідно, швидке випаровування (подібне спалаху) пари, що конденсується в трубках теплообмінника на кожному зі ступенів.
   Така технологія опріснення морської води почала використовуватися в 50-х роках минулого століття.
2. Багатоступенева дистиляція — працює за тим же принципом, тільки нагрівається вода перед кожною коміркою теплом отриманим в процесі конденсації. Цей метод вважається більш економічним, ніж флеш-дистиляція, оскільки нижчі температури знижують інтенсивність корозійних процесів, а вторинне використання тепла знижує споживання електроенергії.
3. Випаровування при стисненні пари — передбачає отримання тепла для випаровування води внаслідок стиснення пари, а не шляхом прямого теплообміну.
4. Сонячне опріснення води — є виправданим для невеликих обсягів води в умовах високого рівня сонячної радіації. В такому випадку вода нагрівається через шар скла, а потім стікає по його поверхні в збірні жолоби.

Дійсно широке застосування мають звичайна багатоступенева і флеш-дистиляція, яка все ж поступається мембранним процесам.

Мембранні процеси знесолення води

Щодо морської води все частіше застосовуються мембранні методи, мабуть, практично всі нові системи знесолення морської води працюють саме на базі мембранних технологій.

Зворотний осмос передбачає використання напівпроникної мембрани, яка дозволяє пропускати переважно молекули води, а також і деяку частину іонів з маленькою молекулярною масою. Принцип роботи зворотного осмосу полягає в тому, що розчинник (вода) з більш концентрованого прагне виділитися в менш концентроване середовище. Важливо відзначити, що для солонуватої та солоної води застосовуються спеціальні мембранні елементи, які мають високу селективність по іонах натрію і хлору.

Мембранна дистиляція — це термомембранний метод знесолення, який працює схоже з осмосом, тільки не завдяки градієнту концентрацій, а завдяки градієнту температур — через напівпроникну мембрану виділяється водяна пара, а розчин залишається за її межами.

Електродеіонізація працює завдяки електролітичному поділу води та йон-селективним процесам, що дозволяє отримати воду з найнижчим вмістом мінералів.

Що стосується поширення мембранних методів, то першість займає, як ми згадували вище, зворотний осмос, інші методи застосовуються вузько і зазвичай в промислових потребах.

Які способи опріснення морської води застосовують сьогодні?

До 1980-х років 84% всієї знесоленої води отримували саме термічними методами. У 2000-му термічні методи та зворотний осмос практично зрівнялися до 11,6 і 11,4 млн м³/добу, відповідно, і виробляли 93% всієї знесоленої води. Сьогодні зворотним осмосом проводиться 65,5 млн м³/добу, що становить 69% всієї знесоленої води, а частка виробництва води заводами на основі мембран становить 84%.

Чи можливо опріснення води в домашніх умовах?

Питання опріснення води в побуті дещо специфічне. Але ми опишемо деякі методи знесолення води вдома або в екстремальних умовах:

• дистиляція — в такому випадку потрібно або змайструвати пристрій з ємності для кип’ятіння води та трубки, яка буде відводити конденсат, або використовувати відомий багатьом пристрій — самогонний апарат;
• зворотний осмос — звичайний побутовий фільтр зворотного осмосу, який, звичайно, не призначений для морської води, але обмежений час здатний її очищувати;
• виморожування — метод передбачає часткове заморожування води в ємності, коли зовнішня замерзла частина залишається, а внутрішній розсіл виливається, таку операцію рекомендується провести кілька разів.

Важливо відзначити, що ні кип’ятіння, ні побутові іонообмінні фільтри, ні фільтрація через активоване вугілля не допоможуть вам опріснити морську воду, як це говориться в деяких джерелах.

Якщо у вас залишилися питання, задавайте їх у коментарях.

Осмос для морской воды в Украине. Цены на осмос для морской воды на Prom.ua

ОСМОС С МИНЕРАЛИЗАТОРОМ Фильтр обратного осмоса Ecosoft Standard 6-50 с минерализатором 1шт

На складе

Доставка по Украине

5 975 грн

4 978 грн

Купить

AquaChief

Осмос Leader Standart RO-7 Antioxidant

На складе

Доставка по Украине

13 199 грн

Купить

Аквадом

Фильтр обратного осмоса Ecosoft Standard 5-50

На складе

Доставка по Украине

5 234 грн

4 618 грн

Купить

AquaChief

Фильтр обратного осмоса Ecosoft Standard с помпой 5-50P

На складе

Доставка по Украине

8 963 грн/комплект

7 183 грн/комплект

Купить

AquaChief

Фильтр обратного осмоса Aquafilter RX-RO5-75

На складе

Доставка по Украине

6 990 грн

4 870 грн

Купить

AquaChief

Фильтр для воды обратный осмос GE Merlin PRF-RO Pentair Water

Доставка по Украине

28 000 грн

Купить

AquaWater — фільтри та системи очистки води за найкращими цінами!

Обратный осмос Ecosoft Standard 5-50

На складе в г. Запорожье

Доставка по Украине

5 548 грн

4 690 грн

Купить

AClear : Фильтры для воды

Осмос (Польша) повышенной производительности безбаковая система 4 ступени

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

12 760 грн

Купить

«Сантехфильтр»

Обратный осмос Pentair Water PRF-RO Merlin

Заканчивается

Доставка по Украине

28 000 грн

Купить

AquaWater — фільтри та системи очистки води за найкращими цінами!

Проточный обратный осмос Ecosoft RObust 1500

Доставка по Украине

35 831.40 грн

Купить

AquaWater — фільтри та системи очистки води за найкращими цінами!

Проточный обратный осмос Ecosoft Robust 1000

Доставка по Украине

27 779.40 грн

Купить

AquaWater — фільтри та системи очистки води за найкращими цінами!

Проточный обратный осмос ROS-600

Доставка по Украине

16 000 грн

Купить

AquaWater — фільтри та системи очистки води за найкращими цінами!

Обратный осмос с помпой Ecosoft Standard 5-50P

На складе в г. Запорожье

Доставка по Украине

8 963 грн/комплект

7 169.50 грн/комплект

Купить

AClear : Фильтры для воды

Смеситель для кухни на две воды нержавейка ОСМОС смесители для кухни с фильтром F4352-5

Доставка по Украине

3 835.71 грн

2 685 грн

Купить

УкрСантехдеталь

Смеситель для кухни на две воды нержавейка ОСМОС смесители для кухни с фильтром F4399-5

Доставка по Украине

3 782.86 грн

2 648 грн

Купить

УкрСантехдеталь

Смотрите также

Смеситель для кухни Imprese Daicy 55009-F хром + фильтр для воды обратного осмоса 5х-ступенчатый Ecosoft Standart

Доставка по Украине

9 020 грн

Купить

Интернет-магазин Строй Дом

Промышленный осмос для опреснения воды Nerex BWRO140

Доставка из г. Киев

113 900 грн

Купить

ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ВОДЫ ➤ Купить в Киеве и по всей Украине • интернет-магазин hydro.in.ua

Обратный осмос для дома Filtrons Standart RO6

На складе

Доставка по Украине

6 899 — 6 920 грн

от 2 продавцов

6 920 грн

Купить

Гідротехніка-сервіс

Обратный осмос для дома Platinum Wasser ULTRA5

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

по 7 400 грн

от 2 продавцов

7 400 грн

Купить

Гідротехніка-сервіс

Обратный осмос для дома Platinum Wasser NEO6

На складе

Доставка по Украине

22 000 — 23 500 грн

от 2 продавцов

23 500 грн

Купить

Гідротехніка-сервіс

Обратный осмос для дома Platinum Wasser ULTRA7

На складе

Доставка по Украине

по 8 900 грн

от 2 продавцов

8 900 грн

Купить

Гідротехніка-сервіс

Обратный осмос для дома Platinum Wasser ULTRA6P (з насосом)

На складе

Доставка по Украине

по 10 980 грн

от 2 продавцов

10 980 грн

Купить

Гідротехніка-сервіс

Смеситель для кухни Imprese Daicy-Y 55009S-F сатин + фильтр для воды обратного осмоса 5х-ступенчатый Ecosoft Standart

Доставка по Украине

9 840 грн

Купить

Интернет-магазин Строй Дом

Биоактиватор — структуризатор воды для осмоса (биокерамический картридж)

Под заказ

Доставка по Украине

704 грн

528 грн

Купить

«Сантехфильтр»

Биоактиватор воды антибактериальный для осмоса (биокерамический картридж)

Заканчивается

Доставка по Украине

704 грн

528 грн

Купить

«Сантехфильтр»

КОМПЛЕКТ КАРТРИДЖЕЙ ECOSOFT 1-2-3 для тройных фильтров и обратного осмоса

На складе в г. Днепр

Доставка по Украине

295 грн/комплект

Купить

SANTEXNIK DP.UA

Новая Вода NW-RO702P фильтр обратного осмоса

Под заказ

Доставка по Украине

8 990 грн

Купить

Аквадом

Новая Вода NW-RO525 Smart фильтр обратного осмоса

Под заказ

Доставка по Украине

7 890 грн

Купить

Аквадом

Новая Вода NW-RO 702 фильтр обратного осмоса

Под заказ

Доставка по Украине

7 990 грн

Купить

Аквадом

можно ли это сделать в домашних условиях, в походных и экстремальных, какие способы существуют

Для опреснения есть несколько методов и типов заводских приборов (ВОУ) – компактных для дома и яхт, портативных (спасательных, аварийных).

Для бытовых и походных условий – способы с подручными средствами, самодельными устройствами. В производстве применяют заводы опреснения.

Содержание

• Можно ли это сделать?
• Что такое опреснитель морской воды?
  • Как сделать своими руками?
  • Где и за сколько продается опреснитель?
• Способы для производственных масштабов
• Как происходит опреснение в домашних условиях?
  • Дистилляция
  • Метод обратного осмоса
  • Замораживание
  • Химический метод
• Можно ли получить опресненную h3O в походных и экстремальных условиях?
  • Конденсация
  • Дистилляция
• Полезное видео
• Заключение

Можно ли это сделать?

Опреснение возможно, так как это вариант фильтрации, дистилляции, удаления растворенных солей, отличающихся по структуре от H₂O. Применяя законы физики и химии, соли можно отделить от воды.

Есть разные степени пресности:

• для питья – содержание соли до 1 г/л,
• в море этот показатель 25 г/л.

Что такое опреснитель морской воды?

В мобильных установках опреснения чаще из-за простоты применяется обратный осмос. Реже этот метод может совмещаться с дистилляцией и электродиализом. Опреснение вымораживанием, химреагентами осуществляют только на промышленном оборудовании, заводах.

Принцип обратного осмоса при опреснении ВОУ:

1. Насос осуществляет закачку через фильтр грубой очистки.
2. Создается среда со стабильным давлением, H₂O продавливается через мембраны, задерживающие молекулы соли.
3. Затем фильтры тонкой обработки.
4. Оставшийся концентрат выводится.

Как работает установка опреснения испарением (дистилляцией):

1. Вода поступает в сегмент с нагревателями, где доводится до кипения.
2. Пар собирается в спецсекциях, около которых трубы с холодной водой, возникает интенсивная конденсация, образуются капли, стекающие на поддоны.
3. Делается прогон через несколько отделений с повышенным разрежением.

Подробная информация об опреснителе здесь.

Как сделать своими руками?

Пример самодельного опреснителя основывается на кипячении и испарении (дистилляция). В итоге, создается прибор для постоянного применения, с жестким и долговечным корпусом, компактный.

Потребуется:

1. Материалы:
   • Медная трубка ∅ 5 – 6 мм (длина 1 – 2 м) и латунный угловой штуцер с зажимными гайками под ее сечение.
   • Бутылка из нержавейки.
   • Спирт, флюс, припой для меди.
   • Наждачная бумага.
2. Инструменты:
   • Молоток.
   • Кусачки, плоскогубцы, надфиль.
   • Гаечные ключи.
   • Дрель.
   • Горелка на газе.
   • Паяльник 60 – 100 Вт с толстым жалом (подойдет ЭПСН).

Стальная бутылка для самодельного опреснителя однокамерная, не с двойными стенками. Припой – без свинца. Все материалы продаются в специализированных торговых точках.

Процесс:

Этап	Описание
Из крышки бутылки удаляют прокладку.  Сверлят отверстия: В центре, по ∅ трубки. Ближе к краю ∅ 2 мм, для сброса давления.	Лучше взять меньшее сверло и затем вручную подогнать отверстие круговыми оборотами конусообразного надфиля.
Зачищают	Наждачкой, для лучшей адгезии припоя.
Вставляют отрезки трубки, запаивают	Выступ 12 – 15 мм с каждой стороны. Пайка: важно нанести много флюса, затем кладут отрезок припоя, нагревают горелкой. Меньшее отверстие просто запаивается. Остатки флюса убирают ветошью и спиртом.
Крышку навинчивают	Предварительно надевают силиконовую прокладку.
Присоединяют латунный штуцер	Фиксируют зажимной гайкой.
Змеевик	Трубку наматывают на бутылку, 8 – 9 витков, снимают, получается спираль.

Опреснитель можно использовать как бутылку, вставив в латунный штуцер сплошную прокладку (сантехническую, вырезанную из резины) и завинтив прижимную гайку. Для обратной трансформации надо просто убрать уплотнитель.

Как пользоваться:

1. Наполнить соленой водой.
2. Присоединить змеевик к штуцеру.
3. Подвесить над огнем (обычно на сосуде есть металлическое кольцо).
4. Конец спирали вывести в сосуд для сбора.
5. Змеевик для ускорения конденсации охлаждают мокрой тканью.

Еще больше информации по изготовлению опреснителя своими руками в нашей статье.

Где и за сколько продается опреснитель?

Мобильные ВОУ для дома/яхты продают магазины строительных/промышленных материалов, оснащения для лодок. Но туристические опреснители, портативные, ручные модели найти намного сложнее, ассортимент чрезвычайно ограничен.

Таблица моделей:

Модель	Характеристики, цена
YOUBER YB-SWRO-1000LPD	1000 л/день; 350 000 р.; 1,9 кВт.
GreenPlanet SW-I-VS-1000L	1000 л/день; 2,2 кВт; 145 кг; 190 000 р.
Xinshengtai (XST) XSTRO-750LPH	750 л/час; несколько ступеней; 165 000 р.; 2,2 кВт.
Сокол-О	1000 л/час; 150 000 р.
Вагнер 250М	250 л/час; 944 000 р.

Туристические, спасательные опреснители (недостаток – цена непомерно завышена, небольшой ассортимент):

Модель	Параметры, цена
SL2012B	30 л/час; 140 000 р.
KATADYN SURVIVOR (самый популярный, для армии США)	50 000 р.; 1 л/час; 1,13 кг.

Способы для производственных масштабов

Стоимость опреснения (1 – 1,5 USD за 1 м³) выше стандартной водоподготовки.

Поэтому заводы не всегда рентабельны и применяются только при крайней потребности для засушливых регионов (Израиль, страны Африки, Саудовская Аравия).

Принцип опреснения в производственных масштабах – закачка и пропускание воды поэтапно через несколько блоков, сегментов, фильтров.

Чаще всего в промышленных установках используется дистилляция и обратный осмос, реже вымораживание и электродиализ.

Первые этапы заводов опреснителей – грубая и тонкая фильтрация, затем непосредственно обессоливание одним или несколькими методами:

• Химический. Соединения серебра, бария связывают ионы, соли выпадают в осадок. Требуется много реагентов – 5%. Технологию прекращают применять из-за вредности.
• Электродиализ (ионообменный). Распространен на суднах, в мобильных ВОУ и там, где низкая степень солености. Два электрода – электрохимические активные диафрагмы с изолированными корпусами с наполнителем в виде смол – помещаются в бак. Пропускают ток, инициирующий химреакцию. Пресная H₂O скапливается на промежуточных сегментах, отводится, рассол удаляется.
• Обратный осмос – морская вода пропускается через мембрану (ацетилцеллюлозное волокно, пропитанное перхлоратом магния для проницаемости), задерживающую молекулы соли. Главное – стабильное давление. Выход пресной воды при осмосе до 70%.
• Вымораживание. При медленном замораживании специальными кристаллизаторами создается игольчатый кристаллический лед (пресный), соли остаются отдельной коркой.
• Дистилляция (выпаривание). Применяют испарители, конденсаторы, сборники дистиллята. Выход – до 90% за одну ступень, при многоступенчатом процессе (50 – 60 циклов прогонки из одной камеры в другую) эффективность увеличивается. Недостаток – оборудование быстро изнашивается из-за солевых отложений.

Как происходит опреснение в домашних условиях?

Обессоливание доступно в быту.

Общий недостаток:

• медленность;
• тратится газ или электричество для нагрева, заморозки.

Дистилляция

Дистилляция основывается на испарении, это та же «перегонка» как в самогонных аппаратах. При нагревании пар превращается в капли, которые стекают в отдельную емкость, а рассол остается на дне первого сосуда.

Пошаговая инструкция:

1. В кастрюлю наливают соленую воду.
2. В крышке просверливают отверстие.
3. Делают змеевик – металлическая или полимерная термоустойчивая трубка, шланг.
4. Вставляют спираль.
5. Емкость накрывают крышкой, ставят на огонь.
6. Змеевик для увеличения скорости процесса обматывают влажной тканью или помещают в промежуточный бак с холодной водой.
7. Другой конец – в пустую емкость.

Произойдет значительная деминерализация (умягчение), свойство утолять жажду значительно понизится, поэтому после прогонки рекомендуют добавить щепотку соли.

Метод обратного осмоса

Обессоливание обратным осмосом или фильтрацией через мембраны из ацетата целлюлозы в быту применяется крайне редко, так как потребуется указанный материал.

Для осмоса потребуется герметичный бак и надежно отрегулированный насос. Другие примеси должны отсутствовать, необходима предварительная грубая и тонкая механическая фильтрация, иначе ячейки забьются.

Способ доступен, только если есть бытовая установка осмоса. Такие приборы часто используются для декальцинации, умягчения или для улучшения качества воды в быту.

Замораживание

Замораживание или вымораживание – крайне простой метод, но одновременно трудноосуществимый, затратный и не эффективный.

При заморозке льдом становится только H₂O, соль отделяется. После разморозки вода будет пресной, именно такую ее всегда получают из айсбергов.

Опреснение вымораживанием в домашней обстановке слабо результативно:

• малый объем морозилки;
• дорогое электричество;
• медленность двух этапов: заморозки, оттаивания.

Химический метод

Химическая очистка для быта практически не применяется. Даже если пользователь приобрел нужные реагенты серебра и бария (они просто добавляются, соли осаждаются), потребуется тщательная финишная фильтрация от них и от шлама.

Можно ли получить опресненную h3O в походных и экстремальных условиях?

На природе, в ситуациях выживания или во время туристических мероприятий возможны два способа: дистилляция, конденсация. Принцип – испарение при разнице температур и улавливание капелек воды.

Конденсация

Конденсация эффективна летом, когда тепло, жара.

Что потребуется:

• Любая емкость: часть пластиковой бутыли, консервная банка.
• Пленка, полиэтиленовый пакет, подойдут и широкие листья растений.

Процесс поэтапно:

1. Вырывают ямку на несколько сантиметров глубже емкости для сбора.
2. Дно обильно поливают соленой водой.
3. По центру ставят сосуд.
4. Яму накрывают, края пленки плотно прижимаются грунтом.
5. Прямо над емкостью помещают груз (землю, камень), что создает конус, наклонную плоскость.
6. Вода испаряется, соль остается в земле, капли оседают на пленке и скатываются в сосуд.

При средних размерах углубления (диаметр полметра – метр) на жаре потребуется 3 – 4 часа, чтобы собрать пол литра.

Вариант с алюминиевой баночкой:

1. В пластиковой бутылке обрезают дно, края заворачивают внутрь, чтобы по окружности образовался сегмент с углублением для сбора. Пластиковая крышечка завинчена.
2. В баночке обрезают верх, заполняют соленой водой, накрывают предыдущим элементом.
3. Ждут, на стенках появляется конденсат, стекает, аккумулируется в завернутом сегменте. За 3 – 4 часа получают 50 мл.

Дистилляция

Опреснение в походной обстановке дистилляцией, основывается на аналогичном принципе, как и для домашних условий.

Что потребуется:

• металлическая емкость: кастрюля (котелок) с крышкой, фляга большого размера;
• костер;
• трубка, шланг.

При отсутствии крышки используют лист металла, пленку, широкие листья растений, установленные под наклоном. Главное, чтобы поверхность была гладкой.

Процесс поэтапно:

1. На костер ставят сосуд с соленой водой, накрывают крышкой с проделанным отверстием и шлангом или его просто прижимают.
2. Другой конец – в сосуд для сбора.

Всегда желательно трубку для дистиллята, накрывать мокрой тканью или пропускать через промежуточную емкость с прохладной водой. Конденсация усилится в разы.

Полезное видео

Посмотреть наглядно процесс опреснения в экстремальных условиях можно в видео:

Заключение

Способы опреснения морской воды с подручными материалами в домашних и экстремальных условиях уместны при острой потребности, для самого жизненно необходимого – питья, промывки ран. Для добычи воды для города используют промышленные методы опреснения.

Опреснение морской воды, эффективная и рентабельная обработка осадка.

• Окружающая среда
• Water

Свяжитесь с нами Получить коммерческое предложение

Water

В связи с ростом мирового населения и, соответственно, спроса на питьевую воду для муниципальных образований, сельского хозяйства и промышленности, также возросло количество проблем, связанных с потребностью удовлетворить глобальный спрос на воду с использованием инновационных технологий. Вместе с ростом спроса на питьевую воду наблюдается соответствующее уменьшение ее доступности, а мировой кризис воды усиливается не только в результате климатических изменений, но и под воздействием загрязнения окружающей среды. Следовательно, все более популярной становится тенденция получения питьевой воды из соленой воды. Компания GEA поддерживает эту тенденцию, предлагая мощные декантеры, которые спроектированы с экономической и экологической эффективностью.

Свяжитесь с нами Получить коммерческое предложение

В связи с ростом мирового населения и, соответственно, спроса на питьевую воду для муниципальных образований, сельского хозяйства и промышленности, также возросло количество проблем, связанных с потребностью удовлетворить глобальный спрос на воду с использованием инновационных технологий. Вместе с ростом спроса на питьевую воду наблюдается соответствующее уменьшение ее доступности, а мировой кризис воды усиливается не только в результате климатических изменений, но и под воздействием загрязнения окружающей среды. Следовательно, все более популярной становится тенденция получения питьевой воды из соленой воды. Компания GEA поддерживает эту тенденцию, предлагая мощные декантеры, которые спроектированы с экономической и экологической эффективностью.

Опреснение морской воды

Свяжитесь с нами Получить коммерческое предложение

Тремя наиболее важными процессами в опреснении морской воды являются:

• RO — обратный осмос (мембранная фильтрация)
• MED — многоступенчатая дистилляция
• MSF — многостадийное мгновенное испарение

Для процессов многоступенчатой дистилляции и многостадийного мгновенного испарения используются испарители. Они работают под действием вакуума и обеспечивают максимальную производительность. Во всех случаях вакуум создается с помощью многоступенчатых пароструйных вакуумных насосов. Вместе с соответствующими конденсаторами эти вакуумные насосы входят в состав выпарной установки, поэтому находятся в центре внимания.

Обратный осмос — это один из стандартных методов опреснения морской воды. Для удаления нерастворимых веществ из морской воды перед технологическими установками, как правило, устанавливается флотатор или устройство ультрафильтрации. Таким образом в результате образуются осажденный осадок и промывная вода, которые необходимо утилизировать.

Уменьшение объема осадка способствует снижению стоимости утилизации и транспортировки.

Использование декантеров компании GEA позволяет значительно снизить стоимость транспортировки и утилизации, так как эти машины надежно разделяют осадок на твердые частицы и воду для повторного использования. Благодаря высокой способности обезвоживания декантеров они могут концентрировать твердые частицы до 25 процентов содержания сухого вещества, что приводит к значительному снижению объема и, соответственно, стоимости утилизации.

Максимальная надежность благодаря прочной конструкции

Для избежания коррозии даже в условиях высокого содержания хлорид-ионов в морской воде мы используем только высококачественные материалы для производства наших декантеров. Все компоненты, вступающие в контакт с продукцией, выполнены из дуплексной и супердуплексной стали и характеризуются максимальной надежностью.

• Декантер для концентрирования осадка и фильтрации промывочной воды
• Сокращение расхода воды
• Сокращение объема сухих твердых частиц
• Более низкая стоимость транспортировки и утилизации
• Крепкая конструкция благодаря использованию устойчивых к коррозии материалов

Продукты и технологии

Все{{item.title}}

Показ {{count}} из {{total}}

Читать далее

Скачайте документы по теме ниже:

• GEA biosolids Decanter prime energy reduction

  PDF 1,00 MBзагрузка

Найти больше

GEA Insights

История

Minimizing freshwater withdrawals in production processes

История

Требования к сокращению промышленных выбросов путем снижения выбросов CO2 и улавливанию углекислого газа становятся все более жесткими

• 10
  ОКТ
• 12
  ОКТ

Торгово-промышленная выставка

2022 WEFTEC

New Orleans, United States

См. больше

Фильтр для забортной воды: Полное руководство — Фильтр Filson

Без высококачественного фильтра забортной воды вы столкнетесь с сильной коррозией и возможным отключением или поломкой системы.

Итак, как обеспечить бесперебойную работу всего оборудования в морской отрасли?

Вам нужна система фильтрации морской воды — и это именно то, что вы узнаете в этом руководстве.

Основное внимание уделяется различным типам фильтров для морской воды, подходящим материалам, применению, принципу работы и т. д.

К концу этого руководства вы определенно станете экспертом в этой отрасли.

Давайте начнем.

• Что такое фильтр морской воды?
• Типы фильтров для морской воды
• Материал фильтра для морской воды
• Применение фильтров для морской воды
• Как работает фильтр для морской воды
• Самоочищающиеся фильтры и фильтры с автоматической обратной промывкой
• Заключение

29 Что такое фильтр для морской воды ?

Это специальные типы фильтров, которые удаляют все возможные загрязнения из морской воды.

Что еще более важно, фильтры для морской воды могут отделять соль от воды, что делает ее безопасной для большинства применений.

Большинство этих фильтров представляют собой специальную полупроницаемую мембрану, обеспечивающую экономичный способ фильтрации морской воды.

Фильтры требуют меньше тепловой энергии, чем дистилляционные установки.

Процесс опреснения морской воды – Фото предоставлено: Membrane Solutions

Имея это в виду, позвольте мне сделать еще один шаг и изучить различные типы фильтров для морской воды, представленные на рынке.

Типы фильтров для морской воды

Существуют различные типы фильтров для морской воды, которые можно выбрать в зависимости от области применения.

В этом разделе я расскажу вам о трех типах фильтров для морской воды, доступных на рынке.

Продолжайте читать.

1. Самоочищающийся фильтр

Как следует из названия, самоочищающийся фильтр относится к фильтру, который автоматически очищается при засорении.

Преимущество этого заключается в непрерывной фильтрации вашей морской воды, что позволяет вашему приложению работать непрерывно.

Самоочищающийся фильтр

Обладая большой площадью удержания загрязняющих веществ, ваши фильтры могут непрерывно фильтровать загрязняющие вещества в морской воде.

Обычно большинство самоочищающихся фильтров имеют два фильтрующих элемента, помогающих фильтровать морскую воду.

Наличие индикатора засорения в этих фильтрах может помочь вам определить степень засорения фильтрующего элемента.

Преимущество этого заключается в том, что вы сможете контролировать уровень давления вашего уровня, что, в свою очередь, обеспечивает эффективность вашей фильтрации.

В некоторых типах автоматических фильтров при включении индикатора засорения сразу же начинается процесс очистки.

2. Автоматический фильтр обратной промывки

Основными характеристиками автоматического фильтра обратной промывки являются методы очистки.

Автоматический фильтр с обратной промывкой использует метод обратной промывки для очистки фильтрующего элемента.

Метод обратной промывки означает использование морской воды для удаления загрязняющих веществ с фильтрующих элементов.

Происходит закачивание морской воды насосами в фильтрующие элементы.

Вода под давлением заставляет загрязнения на фильтрах стекать вниз по корпусу фильтра и выходить через дренажный клапан.

Автоматический режим обеспечивает минимальное вмешательство в процесс фильтрации.

3. Симплексный/дуплексный фильтр

Симплексный фильтр — это тип фильтра морской воды, который имеет один фильтрующий элемент для фильтрации морской воды.

Основными характеристиками этого типа фильтров являются наличие только одного фильтрующего элемента.

Это означает, что во время фильтрации ваш фильтр использует этот фильтр только до тех пор, пока он не достигнет точки засорения.

На этом этапе вам необходимо закрыть приложение, чтобы очистить фильтрующий элемент.

Как вы увидите, симплексный фильтр подходит только для приложений, которые не являются непрерывными из-за времени отключения.

В непрерывных приложениях удобно использовать дуплексный фильтр.

Основными характеристиками этого фильтра являются наличие двух фильтрующих элементов, которые помогают фильтровать морскую воду.

В процессе фильтрации между двумя фильтрующими элементами происходят изменения.

То есть, когда один фильтрующий элемент работает, другой остается полностью закрытым.

Это возможно благодаря наличию герметичных клапанов.

Во время фильтрации один из фильтрующих элементов работает до тех пор, пока не произойдет засорение.

В этот момент клапан перекрывает засорившиеся фильтрующие элементы и направляет седло в другой фильтрующий элемент для продолжения фильтрации.

В этот момент вам необходимо прочистить забитый фильтрующий элемент.

В современных дуплексных фильтрах прочистка происходит автоматически.

Это происходит различными способами, включая обратную промывку.

Обратная промывка относится к удалению загрязняющих веществ из фильтрующего элемента с помощью давления.

Происходит перекачка воды насосами из источника в фильтрующий элемент.

При этом давление вытесняет загрязнения из фильтрующих элементов в корпус фильтра.

Оттуда он выпускается через выпускной клапан.

Материал фильтра для морской воды

Фильтр для морской воды может быть изготовлен из разных материалов.

Выбор материала, который лучше всего подходит для вашего фильтрующего материала, зависит от различных условий, таких как температура и уровень pH морской воды.

 Фильтр для морской воды

Однако основными материалами являются нержавеющая сталь и супердуплексная нержавеющая сталь.

Это особенно важно, когда вы выбираете конкретный фильтр морской воды для своего применения.

Причина этого в том, что вы можете использовать разные фильтрующие материалы для разных применений.

Чтобы понять это, давайте посмотрим на характеристики этих материалов.

Использование фильтров из нержавеющей стали приветствуется.

Это связано с многочисленными преимуществами, которые он имеет по сравнению с другими типами материалов.

a) Устойчивый к коррозии материал для фильтра морской воды

Вы можете использовать фильтры морской воды из нержавеющей стали для фильтрации морской воды, поскольку она не подвержена коррозии.

Это особенно важно, поскольку морская вода соленая и может быстро разъесть фильтр.

 Секция фильтра морской воды – Фото предоставлено: Filter Safe

Таким образом, вы можете использовать такие фильтры неограниченно долго, не беспокоясь о коррозионном элементе на ваших фильтрах.

Это подводит нас ко второму преимуществу использования фильтра морской воды из нержавеющей стали.

б) Низкие затраты на техническое обслуживание фильтра свитера

В результате, основные затраты на ваши фильтры составляют процесс покупки и установки.

При использовании других типов фильтров морской воды необходимо учитывать стоимость регулярного обслуживания фильтров.

Такие затраты включают стоимость замены фильтрующего элемента после коррозии.

В отличие от морских фильтров из нержавеющей стали эта стоимость не будет включена.

Тот факт, что вы можете использовать нержавеющую сталь для высокотемпературной фильтрации, является еще одной причиной того, что эти фильтры являются стандартными.

c) Высокая термостойкость

На самом деле, морские фильтры из нержавеющей стали обладают высокой термостойкостью, что позволяет фильтровать морскую воду в любое время.

Это связано с наличием нескольких паянных соединений, а также с многослойной окантовкой.

Этот аспект очень важен, так как большинство фильтров морской воды находятся рядом с источником, который обычно имеет высокую температуру.

Современные морские фильтры имеют функцию обратной промывки, которая обеспечивает очистку ваших фильтров с минимальным вмешательством человека.

Фильтры из нержавеющей стали выдерживают обратную промывку.

Фильтры из нержавеющей стали могут приспосабливаться к колебаниям качества морской воды, а также обеспечивать возможность обратной промывки фильтра.

d) Фильтр легкий и гибкий

Наконец, преимущество использования фильтров из нержавеющей стали заключается в том, что они легкие и гибкие.

Я знаю, это может показаться неправдой, но то, что нержавеющая сталь легкая, это факт.

Таким образом, вы можете использовать его на различных этапах процесса фильтрации.

Тот факт, что он гибкий, означает, что вам не нужен профессионал для установки фильтра в вашу систему фильтрации.

Благодаря развитию технологий в последнее время большинство отраслей промышленности производят дуплексные фильтры из нержавеющей стали.

Эти фильтры обладают превосходными характеристиками по сравнению с фильтрами для морской воды из нержавеющей стали.

Эти характеристики включают стойкость к высоким температурам, высокую антикоррозионную способность, а также высокую удерживающую способность.

Вы можете рассмотреть выбор между этими двумя материалами, когда будете решать, какой фильтр использовать для вашего приложения.

Применение фильтров для морской воды

В конце дня вы, возможно, захотите узнать, где можно использовать эти фильтры для морской воды.

Верно то, что вы не можете купить продукт, который вы не знаете, где применить.

Чтобы помочь вам в этом, давайте посмотрим, в каких областях можно использовать фильтры для морской воды.

Есть много областей, где можно применять фильтры морской воды.

Однако общие области применения включают следующее.

· Очистка балластных вод

Одной из наиболее распространенных областей применения фильтра морской воды является процесс очистки балластных вод.

Это важно для обеспечения чистой и безопасной питьевой водой.

 Обработка балластных вод – Источник фото: Marine Insight

Одним из основных этапов очистки воды является процесс фильтрации.

Фильтрация воды – это удаление частиц и нежелательных примесей из воды.

Фильтрация осуществляется несколькими способами, включая процеживание, флокуляцию, захват поверхности и осаждение.

Большинство фильтров для морской воды вы найдете рядом с входом вашей системы фильтрации.

У вас могут быть разные фильтрующие элементы для морской воды в зависимости от размера частиц, которые вы удаляете из морской воды.

Например, у вас могут быть фильтрующие элементы с меньшим шагом для фильтрации мелкого ила из морской воды.

Вы также можете заказать фильтрующие элементы с большим шагом для фильтрации крупных частиц из морской воды.

В то же время вы можете использовать более одного морского фильтра в процессе фильтрации в зависимости от желаемого результата для вашей воды.

Вы также должны иметь в виду, что у вас могут быть разные среды для фильтра морской воды.

Правильный выбор зависит от количества частиц, которые вы хотите отфильтровать из морской воды.

Например, у вас могут быть фильтры с одноразовыми картриджами в качестве носителя.

Такие фильтры для морской воды подходят для небольших процессов фильтрации воды.

Картриджные фильтры могут иметь фильтры с предварительным покрытием, которые можно очистить после процесса фильтрации.

Ограничение заключается в том, что каждый раз, когда вы очищаете фильтр, вам необходимо применять определенное количество диатомовой земли.

При большой фильтрации морской воды вы, вероятно, найдете фильтры с гранулированным наполнителем.

Такая фильтрующая среда состоит из песка или другого гранулированного материала.

В фильтрах с гранулированным материалом можно использовать либо медленную песчаную фильтрацию, либо фильтрацию под давлением.

Результатом такой фильтрации является получение чистой и безопасной воды для потребления человеком.

Процесс перемещения водяного балласта – фото предоставлено: Acrobating

Управление балластными водами разработало различные меры для предотвращения, сведения к минимуму и, в конечном счете, устранения риска проникновения вредных морских организмов в воду.

Включает обмен воды в море, а также очистку воды.

Очистка воды может осуществляться посредством механических, физических, химических или биологических процессов.

Балласт использует эти методы по отдельности или в комбинации.

Балласт обеспечивает соответствие стандарту характеристик воды, то есть правилу D-2 Конвенции BWM.

Системы очистки балластных вод (БОВО) – это система, предназначенная для удаления и уничтожения любых биологических организмов, включая зоопланктон, водоросли и бактерии, из морской воды.

Поскольку очистка балластных вод все еще является развивающейся технологией, число производителей растет.

Подразумевается, что существует ограниченное предложение услуг для системы.

Также существуют разные системы для разных типов кораблей.

· Опреснение, обратный осмос

Другой областью применения фильтров морской воды является опреснение морской воды с помощью обратного осмоса.

Опреснение обратным осмосом – OAS

Опреснение – это процесс преобразования морской воды, непригодной для питья, в питьевую воду человеком.

Процесс удаления солей из морской воды.

К числу различных методов, которые можно использовать для опреснения, относятся вакуумное, многоступенчатое, многоступенчатое опреснение, парокомпрессионное опреснение и опреснение обратным осмосом.

Однако обратный осмос является распространенным методом опреснения.

Обратный осмос относится к использованию полупроницаемой и напорной морской воды для фильтрации морской воды, что делает ее пригодной для потребления человеком.

Что происходит, так это то, что на полупроницаемую мембрану оказывается давление, которое заставляет воду проникать через мембрану.

При этом мембрана фильтрует частицы соли.

Результатом обратного осмоса является очищенная питьевая вода.

Источник энергии для обратного осмоса может быть тепловым или электрическим.

Потребление энергии при обратном осмосе зависит от объема фильтрации морской воды, с которым вы работаете.

Ограничение этого приложения состоит в том, что существует множество причин, которые снижают производительность фильтрующей мембраны.

Например, различные загрязнения, такие как ионное загрязнение и нерастворимые частицы, приводят к образованию накипи на мембране.

Это приводит к частой замене мембраны.

Чтобы минимизировать это, вы можете выполнять различные действия с мембраной.

Это включает использование ингибиторов образования накипи и ингибиторов обрастания.

Обратный осмос – Фото предоставлено CEYLAN

К таким ингибиторам относятся органические полимеры и биоциды.

Существуют различные факторы, которые необходимо учитывать, если вы хотите очистить мембрану фильтра.

Эти факторы включают уровень загрязнения мембраны, изменение состояния морской воды или срабатывание индикатора.

Ограничение этого метода фильтрации морской воды заключается в том, что вы должны закрыть приложение во время процесса очистки.

Как работает фильтр морской воды

Частый вопрос, который задают большинство наших клиентов – Как работает фильтр морской воды?

Есть несколько причин, по которым вам может понадобиться узнать, как работает фильтр морской воды.

Например, если вы поймете, как это работает, вы сможете лучше понять, что происходит на каждом этапе процесса фильтрации.

Кроме того, это поможет вам понять, что делать в случае поломки или проблемы с техническим обслуживанием.

Имея это в виду, вот как работает фильтр морской воды.

Морская вода поступает в фильтр морской воды через входное отверстие, которое в основном находится на нижней стороне фильтра.

Когда морская вода поступает в фильтр, фильтрующий элемент улавливает загрязняющие вещества и другие нежелательные частицы из морской воды.

Обычно в фильтрующем элементе морская вода течет в направлении изнутри наружу.

Обеспечивает максимальное улавливание нежелательных частиц.

Отфильтрованная морская вода собирается в верхней части фильтра и выходит через выпускное отверстие, которое обычно находится в верхней части фильтра.

Процесс продолжается до тех пор, пока фильтрующие элементы не забьются.

Засорение приводит к увеличению перепада давления морской воды.

Если вы не очистите фильтрующие элементы, поток морской воды и процесс фильтрации будут прерваны.

Однако в современных фильтрах для забортной воды вам не обязательно самостоятельно очищать фильтрующие элементы.

Современные фильтры для забортной воды имеют индикатор засорения, который указывает, когда уровень засорения достигнут.

В этот момент выпускной и впускной клапаны автоматически закроются, а дренажный и обратный клапан откроются.

Водяные насосы из источника будут перекачивать воду под давлением в клапан обратной промывки.

Вода выталкивает загрязнения с поверхности фильтрующих элементов вниз на дно корпуса фильтра.

Дренажный клапан сливает воду из фильтра забортной воды.

В некоторых фильтрах морской воды есть два фильтрующих элемента, которые обеспечивают непрерывность работы фильтра.

Таким образом, по мере очистки одного фильтрующего элемента другой продолжает работать на оптимальном уровне.

Самоочищающиеся фильтры и фильтры с автоматической обратной промывкой – окончательное сравнение

Большинство людей склонны путать самоочищающийся фильтр с автоматическим фильтром обратной промывки.

В то время вы могли встретить людей, использующих эти два термина как синонимы.

Хотя это и понятно, нужно знать, что они разные.

Очистка морской воды

Возможно, сходство заключается в выполняемой ими функции.

Но на этом сходство заканчивается.

Чтобы понять эти различия, вот сравнение этих двух типов фильтров.

Фильтр обратной промывки состоит из двух фильтрующих элементов с проволочными цилиндрами.

Именно через эти цилиндры проходит морская вода, задерживая загрязнения внутри фильтрующего элемента.

Процесс продолжается до тех пор, пока не произойдет засорение элемента.

Обычно в этот момент возникает перепад давления и начинается процесс обратной промывки.

Во время обратной промывки клапан промывки открывается, а мотор-редуктор открывает другой фильтрующий элемент.

При этом поверхность фильтра отклоняется от чистящего сопла.

Вертикальная прорезь, расположенная непосредственно на фильтрующем элементе, позволяет отфильтрованной морской воде течь с максимальной скоростью в обратном направлении — промывочная труба способствует удалению загрязняющих веществ.

После открытия фильтрующего элемента промывочный клапан закрывается, а второй промывочный клапан открывается.

Второй промывочный клапан открывается для облегчения очистки внутреннего фильтрующего элемента.

После завершения мотор-редуктор отключается, а промывочные клапаны закрываются.

С фильтром обратной промывки процесс фильтрации не прерывается, что означает, что ваше приложение будет продолжать работать.

С другой стороны, самоочищающийся фильтр представляет собой тип фильтра, который работает в сочетании с насосом для предотвращения попадания мусора и нежелательных частиц во время фильтрации.

Самоочищающиеся фильтры состоят из вращающегося корпуса и двух форсунок.

Вода течет изнутри наружу через фильтрующую сетку.

Отсюда она поступает в основной насос, где происходит всасывание отфильтрованной воды в рабочее колесо.

Вращающиеся форсунки выбрасывают воду из крыльчатки и направляют воду обратно через фильтр

При этом форсунки удаляют любой мусор, загрязнения или даже живые организмы, блокирующие сетку фильтра.

Обычно это происходит каждые ½ секунды, что гарантирует, что сетка вашего фильтра всегда будет чистой во время процесса фильтрации.

Преимущество этого типа фильтра заключается в его эффективности.

Поскольку сетка фильтра всегда чистая, это означает, что не будет момента, когда ваш фильтр будет испытывать перепад давления.

Недостаток перепада давления в том, что он потребляет много энергии.

При использовании самоочищающегося фильтра вы заметите, что вам не нужно регулярно обслуживать фильтр.

Это касается замены фильтрующего элемента и любой поврежденной детали.

Это гарантирует минимальную стоимость фильтра морской воды.

Вывод

Видишь ли, фильтр морской воды не так уж и сложен.

Я согласен, что некоторые процессы и термины могут показаться вам немного запутанными, но со временем вы их поймете.

Все, что вам нужно, это качественный фильтр морской воды, который сможет фильтровать морскую воду до нужного вам уровня.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить фильтр морской воды самого высокого качества для вашего применения, и вы никогда не пожалеете о покупке у нас.

От морской воды к питьевой воде одним нажатием кнопки | MIT News

Исследователи Массачусетского технологического института разработали портативную опреснительную установку весом менее 10 кг, которая может удалять частицы и соли для получения питьевой воды.

Устройство размером с чемодан, для работы которого требуется меньше энергии, чем зарядное устройство для мобильного телефона, также может приводиться в действие небольшой портативной солнечной панелью, которую можно приобрести в Интернете примерно за 50 долларов. Он автоматически производит питьевую воду, качество которой превышает стандарты Всемирной организации здравоохранения. Технология упакована в удобное для пользователя устройство, которое запускается нажатием одной кнопки.

В отличие от других портативных опреснителей, которым требуется прохождение воды через фильтры, это устройство использует электроэнергию для удаления частиц из питьевой воды. Отсутствие необходимости в сменных фильтрах значительно снижает потребность в долгосрочном техническом обслуживании.

Это может позволить развертывание подразделения в отдаленных районах с крайне ограниченными ресурсами, таких как населенные пункты на небольших островах или на борту морских грузовых судов. Его также можно было бы использовать для помощи беженцам, спасающимся от стихийных бедствий, или солдатам, проводящим длительные военные операции.

«Это действительно кульминация 10-летнего путешествия, которое прошли я и моя группа. Мы годами работали над физикой, стоящей за отдельными процессами опреснения, но сложить все эти достижения в коробку, построить систему и продемонстрировать ее в океане — это был для меня действительно значимый и полезный опыт», — говорит старший автор Джонгюн Хан. профессор электротехники, информатики и биологической инженерии, член Исследовательской лаборатории электроники (НИЛ).

К Хану в статье присоединились первый автор Юнгё Юн, научный сотрудник RLE; Хюкджин Дж. Квон, бывший постдоктор; Сунгку Канг, постдокторант Северо-восточного университета; и Эрик Брэк из Командования развития боевых возможностей армии США (DEVCOM). Исследование было опубликовано в Интернете в журнале Environmental Science and Technology.

Технология без фильтров

Имеющиеся в продаже переносные опреснители обычно требуют насосов высокого давления для подачи воды через фильтры, которые очень трудно миниатюризировать без ущерба для энергоэффективности устройства, объясняет Юн.

Вместо этого их подразделение использует технику, называемую ионно-концентрационной поляризацией (ICP), которая была впервые применена группой Хана более 10 лет назад. Вместо фильтрации воды в процессе ICP электрическое поле применяется к мембранам, расположенным над и под каналом для воды. Мембраны отталкивают положительно или отрицательно заряженные частицы, включая молекулы соли, бактерии и вирусы, когда они проходят мимо. Заряженные частицы направляются во второй поток воды, который в конечном итоге сбрасывается.

В процессе удаляются как растворенные, так и взвешенные твердые частицы, позволяя чистой воде проходить через канал. Поскольку для этого требуется только насос низкого давления, ICP потребляет меньше энергии, чем другие методы.

Но ICP не всегда удаляет все соли, плавающие в середине канала. Поэтому исследователи внедрили второй процесс, известный как электродиализ, для удаления оставшихся ионов соли.

Юн и Кан использовали машинное обучение, чтобы найти идеальное сочетание модулей ИКП и электродиализа. Оптимальная установка включает двухстадийный процесс ИСП, при котором вода проходит через шесть модулей на первой стадии, затем через три на второй стадии, после чего следует один процесс электродиализа. Это свело к минимуму потребление энергии, гарантируя, что процесс остается самоочищающимся.

«Несмотря на то, что некоторые заряженные частицы действительно могут быть захвачены ионообменной мембраной, если они застревают, мы просто меняем полярность электрического поля, и заряженные частицы можно легко удалить, — объясняет Юн.

Они уменьшили и уложили модули ИСП и электродиализа, чтобы повысить их энергоэффективность и позволить им поместиться внутри портативного устройства. Исследователи разработали устройство для неспециалистов, имея всего одну кнопку для запуска процесса автоматического опреснения и очистки. Как только уровень солености и количество частиц снизятся до определенных пороговых значений, устройство уведомит пользователя о том, что вода пригодна для питья.

Исследователи также создали приложение для смартфона, которое может управлять устройством по беспроводной сети и сообщать данные в режиме реального времени о потреблении энергии и солености воды.

Испытания на пляже

После проведения лабораторных экспериментов с водой с разным уровнем солености и мутности (облачности) устройство было протестировано в полевых условиях на бостонском пляже Карсон.

Юн и Квон поставили коробку у берега и бросили кормушку в воду. Примерно через полчаса устройство наполнило пластиковый стаканчик чистой питьевой водой.

«Он был успешным даже в первом запуске, который был довольно захватывающим и неожиданным. Но я думаю, что главная причина нашего успеха — это накопление всех этих небольших достижений, которые мы добились на этом пути», — говорит Хан.

Полученная вода соответствовала стандартам качества Всемирной организации здравоохранения, а установка уменьшила количество взвешенных веществ как минимум в 10 раз. Их прототип производит питьевую воду со скоростью 0,3 литра в час и потребляет всего 20 ватт-часов. за литр.

«Сейчас мы продвигаем наши исследования, чтобы увеличить производительность, — говорит Юн.

По словам Хана, одной из самых сложных задач при разработке портативной системы было создание интуитивно понятного устройства, которым мог бы пользоваться каждый.

Юн надеется сделать устройство более удобным для пользователя и повысить его энергоэффективность и производительность с помощью стартапа, который он планирует запустить для коммерциализации технологии.

В лаборатории Хан хочет применить уроки, которые он усвоил за последнее десятилетие, к проблемам качества воды, выходящим за рамки опреснения, например к быстрому обнаружению загрязняющих веществ в питьевой воде.

«Это определенно захватывающий проект, и я горжусь тем, чего мы достигли, но впереди еще много работы», — говорит он.

Например, в то время как «разработка портативных систем с использованием электромембранных процессов является оригинальным и захватывающим направлением автономного маломасштабного опреснения воды», последствия загрязнения, особенно если вода имеет высокую мутность, могут значительно увеличить объем технического обслуживания. потребности и затраты на энергию, отмечает Нидал Хилал, профессор инженерии и директор исследовательского центра водных ресурсов Абу-Даби при Нью-Йоркском университете, который не участвовал в этом исследовании.

«Еще одно ограничение — использование дорогих материалов», — добавляет он. «Было бы интересно увидеть аналогичные системы с недорогими материалами».

Исследование частично финансировалось Солдатским центром DEVCOM, Лабораторией водных и пищевых систем Абдула Латифа Джамиля (J-WAFS), Программой стипендий экспериментального ИИ для постдоков Северо-восточного университета и Институтом ИИ Ру.

Этот футуристический фильтр для воды позволит вам пить морскую воду

Наука

Новые методы помогут решить грядущий водный кризис

Shutterstock

Адам Ульяна

12 июня 2021 г.

Большинство людей на Земле получают пресную воду из озер и рек. Но на их долю приходится всего 0,007 процента мировой воды. По мере роста населения росла и потребность в пресной воде. Теперь двое из каждых трех человек в мире сталкиваются с острой нехваткой воды как минимум один месяц в году.

Другие источники воды, такие как морская вода и сточные воды, могут использоваться для удовлетворения растущих потребностей в воде. Но эти источники воды полны соли и обычно содержат такие загрязнители, как токсичные металлы. Ученые и инженеры разработали методы удаления солей и токсинов из воды, процессы, называемые опреснением.

Но существующие варианты дороги и энергоемки, особенно потому, что требуют много шагов. Современные методы опреснения также создают много отходов — около половины воды, подаваемой на некоторые опреснительные установки, теряется в виде сточных вод, содержащих все удаленные соли и токсины.

Я являюсь докторантом в области химической и биомолекулярной инженерии и являюсь частью команды, которая недавно разработала новый метод очистки воды, который, как мы надеемся, сделает опреснение более эффективным, упростит обращение с отходами и уменьшит размер водоочистных сооружений. Эта технология включает в себя новый тип фильтра, который может нацеливаться и улавливать токсичные металлы, одновременно удаляя соль из воды.

Мембраны, наполненные мелкими частицами, которые могут улавливать определенные токсичные металлы, могут очищать воду за один шаг. Адам Ульяна

Разработка универсального фильтра

Чтобы создать единый фильтр, который одновременно улавливал бы металлы и удалял соли, мне и моим коллегам сначала понадобился материал, который мог бы удалять множество различных загрязнителей, в основном тяжелые металлы. – из воды.

Для этого мы обратились к крошечным абсорбирующим частицам, называемым пористыми ароматическими каркасами. Эти частицы предназначены для селективного захвата отдельных загрязняющих веществ. Например, один тип абсорбирующих частиц может улавливать только ртуть. Другие типы специально удаляют только медь, железо или бор.

Затем я встроил эти четыре разных типа частиц в тонкие пластиковые мембраны, по сути создав специальные фильтры, которые улавливали бы загрязнители в соответствии с типом частиц, которые я поместил в мембрану.

Затем мы с коллегой поместили эти мембранные фильтры в электродиализный водоочиститель. Электродиализ — это метод, использующий электричество для удаления солей и токсинов из воды через мембрану и в отдельный поток отходов. Эти отходы, часто называемые рассолом, могут стать токсичными и дорогостоящими для утилизации в существующих процессах опреснения.

Этот новый подход к опреснению, называемый электродиализом с захватом ионов, использует тонкие мембраны и электричество для захвата токсичных металлов, которые вытягиваются из воды вместе с солями. Адам Ульяна

В модифицированном процессе моей команды, называемом электродиализом с захватом ионов, мы надеялись, что мембраны, заполненные крошечными поглощающими металл частицами, будут улавливать токсичные металлы, а не позволять им перемещаться в рассол.

Энергосберегающий способ позволит одновременно получить три преимущества:

1. Соли и металлы будут удалены из воды.
2. Токсичные металлы будут улавливаться небольшой, легко удаляемой мембраной или даже использоваться повторно.
3. Поток соленых отходов не будет токсичным.
Насколько эффективен электродиализ с захватом ионов?

После того, как наша команда успешно изготовила эти мембраны, нам нужно было их протестировать.

В первом тесте, который я провел, использовались мембранные фильтры со встроенными абсорбентами, улавливающими ртуть, для очистки воды из трех источников, содержащих как ртуть, так и соли: грунтовые воды, солоноватые воды и промышленные сточные воды. К радости нашей команды, мембраны улавливали всю ртуть в каждом тесте.

Кроме того, мембраны отлично удаляли соль — из грязной воды удалялось более 97 процентов. Уже после одного прохода через наш новый электродиализный аппарат вода стала совершенно пригодной для питья. Важно отметить, что дальнейшие эксперименты показали, что никакая ртуть не может пройти через фильтр, пока почти все абсорбирующие частицы в фильтре не будут израсходованы.

Затем мне и моим коллегам нужно было проверить, будет ли наш процесс электродиализа с захватом ионов работать с другими распространенными вредными металлами. Я протестировал три мембранных фильтра, которые содержали поглотители меди, железа или бора.

Все фильтры выполнены успешно. Каждый фильтр улавливал все целевые загрязнители без какого-либо обнаруживаемого количества, попадающего в рассол, одновременно удаляя более 96 процентов солей из воды, очищая воду до пригодных для использования условий.

Традиционные процессы опреснения и очистки производят много часто токсичных сточных вод, называемых рассолами. brozova/iStock via Getty Images

Нерешенные проблемы опреснения воды

Наши результаты показывают, что наш новый метод очистки воды может избирательно улавливать многие распространенные загрязнители, а также удалять соли из воды. Но есть еще другие технические проблемы, которые нужно решить.

1. Во-первых, высокоселективные абсорбирующие частицы – пористые ароматические каркасы – которые мы с коллегами подмешали в мембрану, слишком дороги для того, чтобы помещать их в фильтры массового производства. Возможно, вместо них в фильтры можно поместить более дешевые, но менее качественные абсорбенты, но это может ухудшить эффективность очистки воды.
2. Во-вторых, таким инженерам, как я, также необходимо протестировать электродиализ с захватом ионов в масштабах, превышающих те, которые используются в лаборатории. Во время перехода от лаборатории к промышленности часто могут возникать проблемы с новыми технологиями.
3. Наконец, инженерам водоочистных сооружений необходимо придумать способ приостановить процесс непосредственно перед тем, как мембранные абсорбенты будут исчерпаны. В противном случае токсичные загрязняющие вещества начнут просачиваться через фильтр в сточные воды рассолов. Затем инженеры могли перезапустить процесс после замены фильтра или удаления металлов из фильтра и их сбора в виде отдельных отходов.

Мы надеемся, что наша работа приведет к новым методам, которые могут эффективно и действенно очищать источники воды, которые являются более многочисленными, но более загрязненными, чем пресная вода. Работа действительно стоит того. В конце концов, последствия нехватки воды огромны как на социальном, так и на глобальном уровне.

Эта статья была первоначально опубликована в The Conversation Адамом Ульяной из Калифорнийского университета. Читайте оригинальную статью здесь.

Связанные метки

• Окружающая среда
• Климатическое кризис

Акция:

Система обратного осмоза SWRO

SWC SWC

SWC SWC SSMOSIS SASMOSE

46464646464646464646464646464646 гг.

Диапазон дневной производительности:
От 380 до 10 000 галлонов в день
(от 1,4 до 37,9 м³/день)

• Диаметр мембраны: 2,5 дюйма или 4 дюйма
• TDS питательной воды: до 42 000 частей на миллион
• Отличный опреснитель воды для лодок

Промышленные системы обратного осмоса морской воды SWI

SWI СИСТЕМА ОБРАТНОГО ОСМОСА

ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПАСНЕНИЕ МОРСКОЙ ВОДЫ

Диапазон дневной производительности:
От 8000 до 660000 галлонов в сутки
(от 30 до 2500 м³/день)

• Диаметр мембраны: 8 дюймов
• TDS питательной воды: до 50 000 частей на миллион
• Рабочее давление: до 1200 фунтов на квадратный дюйм

Pure Aqua имеет более чем 20-летний опыт работы в качестве поставщика по всему миру первоклассных систем очистки морской воды для различных отраслей промышленности и областей применения. Мы предлагаем широкий выбор промышленных и коммерческих систем обратного осмоса морской воды, которые предназначены для удовлетворения ваших потребностей в опреснении морской воды.

Получить бесплатное предложение

Ознакомьтесь с нашей презентацией Обратного осмоса морской воды SWRO PPT

Мы предлагаем полный спектр систем от опреснителей до промышленных систем очистки морской воды. Наши очистители соленой воды изготавливаются для удаления большого количества солей и других минералов из морской воды с помощью обратного осмоса. Наше оборудование осуществляет фильтрацию с помощью насоса высокого давления, который пропускает соленую воду через полупористые мембраны, препятствующие проникновению солей и других органических веществ.

При опреснении морской воды используются проницаемые мембраны, которые предназначены только для удаления растворенных твердых частиц при разделении питательной воды на очищенную воду и отбракованные концентрированные соли. Соли и другие органические вещества выбрасываются в поток рассола, а затем смываются в канализацию. В конце мы получаем очищенную воду, в которой на 90 493  99 % меньше 90 494 растворенных твердых веществ и солей. Эти системы обратного осмоса морской воды чрезвычайно эффективны и способны очищать воду со значительно высоким TDS.

Системы обратного осмоса с морской водой можно использовать везде, от яхт до муниципалитетов. Важно выбрать правильные материалы конструкции для работы с морской водой (которая обладает высокой коррозионной активностью). Компания Pure Aqua, Inc. использует такие материалы, как Duplex SS 2205, SS 2207 или Monel и SS 904, чтобы гарантировать более длительный срок службы и меньшее техническое обслуживание.

Pure Aqua, Inc. имеет большой опыт в производстве систем очистки воды, предназначенных для опреснения морской воды по всему миру. Наши инженеры консультируют других производителей опреснительного оборудования. Воспользуйтесь нашим опытом. Свяжитесь с Pure Aqua, Inc. сегодня, чтобы получить квалифицированное, дружелюбное обслуживание и высококачественную поддержку.

Вопросы и ответы

Что такое обратный осмос морской воды?

Системы обратного осмоса морской воды предназначены для удаления более 99% солей, находящихся в питательной воде. Эти системы также включают устройства для промывки и химической очистки для удаления хлорида натрия, предотвращения образования накипи и сохранения производительности системы. Каждая система обратного осмоса с морской водой состоит из двух основных элементов: мембран обратного осмоса и питающих насосов высокого давления. Эти элементы составляют основу любой системы обратного осмоса и требуют особого внимания и применения для успешной работы.

Удаляет ли обратный осмос соль из морской воды?

Да, полупроницаемые мембраны позволяют питательной воде проходить через них в гораздо большем объеме, чем растворенные соли. Системы обратного осмоса работают, применяя давление, когда потоки пресной воды проходят через ее мембраны, чтобы отфильтровать концентрированный солевой раствор в питательной воде, а также минералы и загрязняющие вещества. Эти нежелательные примеси либо вымываются, либо перерабатываются, либо перерабатываются. В системах обратного осмоса с морской водой используется более одной мембраны, чтобы увеличить количество очищенной воды, вырабатываемой каждый день.

Каковы преимущества очистки морской воды?

Очистка морской воды стала важной альтернативой производству чистой пресной воды во всех регионах мира, где нет питьевой воды. Поскольку другие источники, такие как реки, озера, колодцы и родники, стали более истощенными из-за чрезмерной добычи, океан предоставил обильные запасы доступной воды для использования человеком. Хотя океанская вода имеет повышенный уровень соли и поэтому не может использоваться для потребления или большинства других целей, фильтры для морской воды помогли сделать ее практичной.

Очистители соленой воды представляют собой крупномасштабные очистные сооружения, которые очищают морскую воду с помощью процессов обратного осмоса, в результате чего получается пресная вода. Система фильтрации морской воды гарантирует, что все нежелательные примеси, обнаруженные в больших количествах в морской воде, будут удалены из конечного продукта воды. По этой причине очистители соленой воды считаются основным преимуществом для водной промышленности как надежное очистное предприятие, которое поставляет большое количество очищенной воды в различные отрасли промышленности. Многие важные отрасли, такие как сельское хозяйство и оффшорные приложения, теперь зависят от фильтров морской воды для снабжения их чистой водой.


Чтобы узнать больше о полезных качествах обработки морской воды, посетите наш блог о преимуществах опреснения морской воды, включая нашу страницу опреснения морской воды.

Новое устройство очищает соленую воду в 1000 раз быстрее, чем стандартное промышленное оборудование устройства для обессоливания.

Будущее опреснения: использование тефлоновой мембраны для очистки воды

Нехватка воды становится все более серьезной проблемой во всем мире. По оценкам, только в Африке к 2025 году около 230 миллионов человек столкнутся с нехваткой воды, при этом до 460 миллионов человек будут жить в регионах с нехваткой воды.

Вода покрывает 70% Земли, поэтому легко предположить, что ее всегда будет много. Однако пресной воды очень мало. Одной из технологий, призванных помочь производить больше пресной воды, являются опреснительные установки. Опреснение воды — это процесс удаления соли из морской воды с целью получения пресной воды, которую можно подвергать дальнейшей обработке и безопасно использовать. Опреснительная установка превращает примерно половину получаемой воды в питьевую воду.

Хотя опреснение морской воды является хорошо зарекомендовавшим себя способом производства питьевой воды, оно требует больших затрат энергии. Исследователи впервые успешно отфильтровали соль из воды с помощью наноструктур на основе фтора. Эти фторсодержащие наноканалы более эффективны, чем традиционные технологии опреснения, потому что они работают быстрее, используют меньшее давление, являются более эффективным фильтром и потребляют меньше энергии.

Вы, наверное, видели, как легко влажные ингредиенты скользят по сковороде с антипригарным тефлоновым покрытием, если вы когда-либо ею пользовались. Фтор, легкий ингредиент, который по своей природе является водоотталкивающим или гидрофобным, является важнейшим компонентом тефлона. Тефлон также можно использовать для улучшения потока воды, прокладывая им трубы. Доцент Йошимицу Ито с факультета химии и биотехнологии Токийского университета, а также его коллеги были заинтригованы таким поведением. Таким образом, они были вдохновлены исследовать, как фторсодержащие трубопроводы или каналы могут работать в другом масштабе, наномасштабе.

Снижение энергетических и, следовательно, финансовых затрат, а также повышение простоты опреснения воды могут помочь сообществам во всем мире с ограниченным доступом к безопасной питьевой воде. Авторы и права: 2022 Itoh et al.

«Нам было любопытно посмотреть, насколько эффективен фтористый наноканал при селективной фильтрации различных соединений, в частности, воды и соли. И, проведя несколько сложных компьютерных симуляций, мы решили, что стоит потратить время и усилия на создание рабочего образца», — сказал Ито. «В настоящее время существует два основных способа опреснения воды: термический, использующий тепло для испарения морской воды, чтобы она конденсировалась в виде чистой воды, или обратный осмос, который использует давление, чтобы протолкнуть воду через мембрану, блокирующую соль. Оба метода требуют много энергии, но наши тесты показывают, что фторсодержащие наноканалы требуют мало энергии и имеют и другие преимущества».

Исследователи разработали тестовые фильтрующие мембраны путем химического производства наноскопических колец фтора, которые были сложены и имплантированы в непроницаемый липидный слой, подобный органическим молекулам, обнаруженным в клеточных стенках. Они разработали несколько тестовых образцов с нанокольцами размером от 1 до 2 нанометров. Для сравнения, человеческий волос имеет ширину почти 100 000 нанометров. Ито и его коллеги оценили присутствие ионов хлора, одного из основных компонентов соли (другой — натрий), по обе стороны испытательной мембраны, чтобы определить эффективность их мембран.

«Было очень интересно увидеть результаты своими глазами. Меньший из наших испытательных каналов полностью отбрасывал поступающие молекулы соли, и более крупные каналы также были усовершенствованием по сравнению с другими методами опреснения и даже передовыми фильтрами из углеродных нанотрубок», — сказал Ито. «Настоящим сюрпризом для меня было то, насколько быстро произошел этот процесс. Наш образец работал примерно в несколько тысяч раз быстрее, чем типичные промышленные устройства, и примерно в 2400 раз быстрее, чем экспериментальные опреснительные устройства на основе углеродных нанотрубок».

Поскольку фтор электрически отрицателен, он отталкивает отрицательные ионы, такие как хлор, содержащийся в соли. Но дополнительным бонусом этого негатива является то, что он также разрушает то, что известно как кластеры воды, по существу слабо связанные группы молекул воды, так что они быстрее проходят через каналы. Мембраны для опреснения воды на основе фтора более эффективны, быстрее работают, требуют меньше энергии для работы и очень просты в использовании, так в чем подвох?

«В настоящее время способ, которым мы синтезируем наши материалы, сам по себе является относительно энергоемким; однако это то, что мы надеемся улучшить в предстоящих исследованиях. И, учитывая долговечность мембран и их низкие эксплуатационные расходы, общие затраты на энергию будут намного ниже, чем при использовании существующих методов», — сказал Ито. «Другие шаги, которые мы хотим предпринять, — это, конечно, расширение масштабов. Наши тестовые образцы представляли собой одиночные наноканалы, но с помощью других специалистов мы надеемся создать мембрану диаметром около 1 метра через несколько лет. Параллельно с этими производственными проблемами мы также изучаем, можно ли использовать аналогичные мембраны для сокращения выбросов углекислого газа или других нежелательных отходов, выбрасываемых промышленностью».

Ссылка: «Сверхбыстрое проникновение воды через наноканалы с густой внутренней поверхностью», авторы Йошимицу Ито, Шуо Чен, Рёта Хирахара, Такеши Конда, Цубаса Аоки, Такуми Уэда, Ичио Шимада, Джеймс Дж. Кэннон, Ченг Шао, Дзюнъитиро Шиоми, Казухито В. Табата, Хироюки Нодзи, Кохей Сато и Такудзо Аида, 12 мая 2022 г., Science.
DOI: 10. 1126/science.abd0966

Эффективные системы фильтрации морской воды | Amiad Water Systems

МОРСКАЯ ВОДА

ДОМАШНЯЯ ФИЛЬТРАЦИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ

МОРСКАЯ ВОДА

ВАША ВОДНАЯ ЗАДАЧА.
НАШЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ.

Решения для фильтрации морской воды

Наши решения для фильтрации помогают пользователям морской воды успешно справляться со своими проблемами и экономить ресурсы.

Морская вода используется во многих областях, от охлаждающей воды для электростанций до опреснения питьевой воды . Поскольку она содержит большое количество хлоридов, материалы, контактирующие с морской водой, должны иметь высокую химическую стойкость, например, полимеры или специальные сплавы. Морская вода также имеет высокое содержание органических и минеральных веществ, и фильтры морской воды должны использоваться для защиты систем, расположенных ниже по течению, таких как теплообменники в системах охлаждения или мембраны в системах опреснения. Наш широкий ассортимент надежных фильтров для морской воды успешно справляется с задачами, связанными с высоким содержанием органических и неорганических веществ, и обладает химической стойкостью, что необходимо при работе с морской водой, требующей систем очистки.

ПРИМЕНЕНИЕ

Применение

Защита MF / UF

Эффективная предварительная фильтрация необходима для защиты и улучшения целостности мембран и повышения их производительности. Наши решения для мембранной предварительной фильтрации снижают количество частиц, особенно тех, которые могут вызвать механические повреждения, экономят промывочную воду, энергию и использование химикатов, а также обеспечивают повышенную надежность и срок службы мембраны.

MF/UF Защита

Эффективная предварительная фильтрация необходима для защиты и улучшения целостности мембран и повышения их производительности. Наши решения для мембранной предварительной фильтрации снижают количество частиц, особенно тех, которые могут вызвать механические повреждения, экономят промывочную воду, энергию и использование химикатов, а также обеспечивают повышенную надежность и срок службы мембраны.

Защита NF / RO

Тонкая фильтрация требуется производителям мембран в качестве процесса предварительной обработки для предотвращения засорения и физического повреждения поверхности и слоев мембраны, а также для уменьшения образования биопленки. Наши решения для тонкой мембранной предварительной фильтрации сокращают использование химикатов, снижают затраты на электроэнергию и экономят на замене мембран.

Защита NF/RO

Тонкая фильтрация требуется производителям мембран в качестве процесса предварительной обработки для предотвращения засорения и физического повреждения поверхности и слоев мембраны, а также для уменьшения образования биопленки. Наши решения для тонкой мембранной предварительной фильтрации сокращают использование химикатов, снижают затраты на электроэнергию и экономят на замене мембран.

Охлаждающая вода

Электростанции и крупные производственные объекты обычно требуют большого количества охлаждающей воды и поэтому часто располагаются вблизи моря. Эта охлаждающая вода используется для прямоточного охлаждения для снижения температуры турбин и другого оборудования. Часто требуется фильтрация на входе для защиты процесса и на выходе для соблюдения строгих экологических норм. Наши решения по фильтрации являются экономически эффективными и успешно справляются с задачами фильтрации морской воды и обеспечивают стабильные и надежные процессы.

Охлаждающая вода

Электростанции и крупные производственные объекты обычно требуют большого количества охлаждающей воды и поэтому часто располагаются вблизи моря. Эта охлаждающая вода используется для прямоточного охлаждения для снижения температуры турбин и другого оборудования. Часто требуется фильтрация на входе для защиты процесса и на выходе для соблюдения строгих экологических норм. Наши решения по фильтрации являются экономически эффективными и успешно справляются с задачами фильтрации морской воды и обеспечивают стабильные и надежные процессы.

Нагнетание воды в море

В нефтяной промышленности нагнетание воды происходит при нагнетании воды в нефтяное месторождение для увеличения давления и добычи, а также для повышения коэффициента извлечения нефти. Пластовая вода, загрязненная углеводородами и твердыми включениями, часто используется в качестве нагнетательной. Морская вода является источником для морских производственных объектов, а водозабор осуществляется на достаточной глубине, чтобы снизить концентрацию водорослей. Как пластовая вода, так и морская вода требуют фильтрации для защиты скважин. Наш широкий спектр решений для фильтрации помогает поддерживать надежную и эффективную работу морских систем закачки.

Нагнетание воды в море

В нефтяной промышленности нагнетание воды происходит при нагнетании воды в нефтяное месторождение для увеличения давления и добычи, а также для повышения коэффициента извлечения нефти. Пластовая вода, загрязненная углеводородами и твердыми включениями, часто используется в качестве нагнетательной. Морская вода является источником для морских производственных объектов, а водозабор осуществляется на достаточной глубине, чтобы снизить концентрацию водорослей. Как пластовая вода, так и морская вода требуют фильтрации для защиты скважин. Наш широкий спектр решений для фильтрации помогает поддерживать надежную и эффективную работу морских систем закачки.

Пластовая вода

Пластовая вода связана с добычей нефти и/или природного газа из скважин и может также включать воду, добываемую из резервуаров или закачиваемую в стволы скважин для улучшения извлечения углеводородов. Строгие экологические нормы требуют восстановления и повторного использования пластовой воды, а также ее фильтрации.

No related posts.