Опріснення води

При автономному плаванні у відкритому морі, гостро стоїть питання забезпечення прісною, питною водою. Навколо буквально ціле море води, але вся вона солона – не придатна для пиття. Як же бути людині, що опинилася в океані без запасів води? Як отримати прісну воду в морі? На ці питання ми відповімо в даній статті.

Найпростіший і  ефективний спосіб опріснення морської води – дистилятор. Виглядає це приблизно так. Беремо миску або іншу широку посудину. На дно ставимо порожній кухоль. У миску наливаємо солону воду. Покриваємо миску поліетиленом, тканиною тощо. Кріпимо плівку до миски мотузкою або чимось ще. По центру, над кухлем кладемо камінчик або інший невеликий предмет. Ставимо конструкцію на сонці. Принцип дії досить простий: морська вода в мисці випаровується; на плівці зверху з'являється конденсат, який стікає до центру, завдяки вазі предмета, що лежить зверху; краплі конденсату капають в кухоль – це вже прісна, придатна для пиття вода.

Як бачимо, з  досить простого набору підручних засобів  можна зробити простий дистилятор і отримати необхідну прісну воду. Певна річ, можна застосовувати різні варіанти побудови дистилятора, за тим же принципом. Якщо є можливість розпалити багаття і є залізний посуд – воду можна опріснювати в рази швидше, ніж на сонці.

Але що робити, якщо немає з чого зробити апарат-опріснювач? Є ще один варіант забезпечити  себе рятівною вологою. Морська риба, морські тварини, морські птахи – у всіх у них є рідина в тканинах, кров, нарешті. Завдяки біофільтрам в зябрах, морські риби зовсім не солоні. Харчуючись рибою, вживаючи її кров – можна поповнити запас необхідної рідини в організмі. Значить треба зуміти ловити цю рибу. Потрібно мати волосінь, гачки, наживку або примудритися і замінити ці елементи деякими підручними предметами. Волосінь можна зробити з ниток, розпустивши шматок тканини і сплітаючи з волокон подобу шнура, використовувати інші волокнисті матеріали, що є в наявності. Гачки можна робити з дроту, шпильок, кісток риб тощо. Наживкою можуть служити подоби самодура: шматки тканини, ниток, пластику, бахрома з порізаного презерватива. Коли спіймана невелика рибка – її можна порізати на дрібні шматочки і застосовувати в якості насадки.

Якщо є мотивація  вижити – засоби для вирішення  завдань завжди знайдуться, нехай  навіть у найнесподіваніших місцях і формах. Це треба пам'ятати і  ніколи не здаватися.

 
E-mail 
Друк 
PDF 
 
Існуючі різноманітні способи опріснення забортної морської води можна розділити на дві основні групи: 
 
    * Опріснення без зміни агрегатного стану рідини (води); 
    * Опріснення, пов'язане з проміжним переходом рідкого агрегатного стану в тверде або газоподібне (парове). 
 
Опріснення способами першої групи включає в себе такі види, як хімічна, електрохімічне, ультрафільтрація. 
 
При хімічному способі опріснення в воду вводять речовини, звані реагентами, які, взаємодіючи з розташованими в ній іонами солей, утворюють нерозчинні, що випадають в осад речовини. Внаслідок того що морська вода містить велику кількість розчинених речовин, витрата реагентів досить значний і складає приблизно 3-5% кількості опріснення води. До речовин, здатним утворювати нерозчинні сполуки з натрієм і хлором, належать іони срібла і барію, які утворюють випадають в осад хлористе срібло і сірчанокислий барій. Ці реагенти дорогі, реакція осадження з солями барію протікає повільно, солі отруйні. Тому хімічне опріснення використовується рідко. 
 
При електрохімічному опріснення (електродіалізі) застосовують спеціальні електрохімічні активні діафрагми, що складаються з пластмаси, гуми з наповнювачем і аніонітових або катіонітових смол. Ванна з розсолом обмежена двома діафрагмами: позитивної і негативної. Під дією постійного струму напругою 110 - 120 В іони солей, розчинених у воді, спрямовуються до електродів. Позитивні катіони через катіонопроніцаемие діафрагми, а аніони через аніонітових діафрагму проходять в крайні камери, де зустрічаються з двома пластинами: анодом і катодом. Зустрічаючись з однойменно зарядженими діафрагмами, вони залишаються в цих камерах. В результаті в проміжних камерах виявляється знесолена вода, яка стікає в окремий збірник. Солі та розсоли з крайніх камер відводяться за борт, а утворюються гази (хлор і кисень) - в атмосферу. 
 
Камери, в яких опріснюється вода, відокремлені від розсільних камер напівпроникні іонітових мембранами. 
 
При достатній кількості пар мембран між анодом і катодом витрата електроенергії залежить від солоності морської та опріснення води: чим менше різниця між ними, тим процес протікає економічніше. Тому електродіаліз доцільно застосовувати для опріснення слабосолона вод при допустимому високому солевмісті опріснення води (500 - 1000 мг / л). 
 
Опріснення ультрафильтрацией або так званим способом зворотного осмосу полягає в тому, що сольовий розчин виявляється під тиском з боку мембрани, проникної для води і непроникною для солі. Прісна вода проникає через мембрану в напрямку, зворотному звичайному осмотическому (коли прісна вода внаслідок осмотичного тиску проникає через мембрану в сольовий розчин). В існуючих установках продуктивністю близько 4 м3/сут солона вода під тиском близько 150 кгс/см2 продавлюється через мембрани ацетилцелюлозні типу, оброблені перхлоратом магнію для збільшення їх водопроникності. З протилежного тиску боку мембран встановлені пористі бронзові плити, здатні витримати великий тиск. При випробуваннях установки з 1,5%-ним сольовим розчином була отримана вода з солевмістом 600 - 1000 мг / л Сl. Застосування ультрафільтрації як способу опріснення обмежується малим терміном служби плівок-мембран і великими розмірами фільтруючої поверхні. 
 
До методів опріснення другої групи, відносяться виморожування і дистиляція, або термічне опріснення. 
 
Опріснення виморожуванням засноване на тому, що в природних умовах лід, що утворюється в океанах і морях, є прісним. При штучному повільному заморожуванні солоної морської води навколо ядер кристалізації утворюється прісний лід голчастою структури з вертикальним розташуванням голок льоду. При цьому в межігольчатих каналах концентрація розчину, а отже, і його щільність, підвищуються, і він, як більш важкий, у міру виморожування осідає вниз. При растаіваніі голчастого льоду утворюється прісна вода із вмістом солей 500 - 1000 мг / л Сl. При швидкому заморожуванні розсіл виявляється включеним у товщу льоду, і сильне й інтенсивне охолодження призводить до замерзання всієї маси солоного розчину в єдине крижане тіло. 
 
Для кращого опріснення морського льоду іноді застосовується штучне плавлення його частини при температурі ~ 20 ° С. Вода, що утворюється при таненні, сприяє більш повному вимивання солей з льоду. Спосіб виморожування досить простий і економічний, але вимагає складного і громіздкого обладнання. 
 
Дистиляція, або термічне опріснення, - найбільш поширений спосіб отримання прісної води з морської. Як відомо, морська вода є розчином, що складається з води - летючого розчинника і солей - нелетючого розчиненого у воді твердої речовини. Сутність дистиляції полягає в тому, що морську воду нагрівають до кипіння, а виходить пар збирають і конденсують. Утворюється прісна вода, звана дистилятом. Випарювати воду можна як при кипінні, так і без кипіння. В останньому випадку морську воду нагрівають при більш високому тиску, ніж тиск в камері випаровування, куди подається вода. Так як при цьому температура води перевищує температуру насичення, що відповідає тиску в камері випаровування, то частина надійшла води перетворюється в пар, який і конденсується в дистилят. Для пароутворення використовується теплота, що міститься в самій випаровуваної воді, яка при цьому охолоджується до температури насичення залишився розсолу. Основне термодинамічне відмінність між процесами полягає в наступному: при киплячому процесі теплота підводиться від зовнішнього джерела і підтримує температуру насичення при даному постійному тиску в випарнику, тобто процес є ізотермічним; при некіпящей процесі теплота підводиться до морської води без кипіння до температури вище температури насичення, яка відповідає тиску в випарнику, і, отже, процес випаровування йде за рахунок внутрішньої теплоти і є адіабатні. 
 
Недоліком термічного опріснення надлишкового тиску є його мала економічність: на отримання 10 - 12 т дистиляту витрачається 1 т палива. 
 
Розроблені нашою командою конструктивні рішення енерготехнологічного обладнання, джерела енергії переводять даний вид технології в високоефективне виробництво затребуване в будь-якій галузі промисловості: 
 
1. Низька енерговитратність досягається заміною традиційних видів палива на використання продуктів переробки твердих іжідкіх побутових і промислових відходів; 
 
2. Доступна за складністю система автоматизації комплексу обладнання при експлуатації; 
 
3. Самозабезпечення теплової, електричної енергії і в комерційних цілях; 
 
4. Ступінчасто-кроковий режим запуску виробництва, від аварійно-пусковий ДЕС (дизель електростанція); 
 
5. Застосування в системі виробництва ел.енергії турбін протитиску, конденсаційних турбін; 
 
6. Застосування в розробляється комплексі пароаккумулятора для підтримки тиску парокомпрессора; 
 
7. Підготовка сировини 
 
8. Циркуляція теплоносія продуктами згоряння по замкнутому контуру, як теплоносій передбачається пісок з певною фракцією; 
 
У разі реалізації проекту буде розроблена універсальна технологія з переробки твердих побутових і виробничих відходів з опрісненням і очищенням водоймищ і шламовідстійників.