Pag-desalination ng tubig: mga pamamaraan at setting

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Naniniwala ang mga siyentipiko na ang sangkatauhan ay dumating sa panahon kung saan sumiklab ang mga salungatan sa sariwang tubig. Mayroon lamang isang paraan upang malutas ang problemang ito - upang mahanap ang pinakamahusay na paraan ng desalination ng tubig.

Ano ang water desalination

Anumang likido sa komposisyon nito ay may tiyak na proporsyon ng mga asin, mikroorganismo, mineral. Ang paglilinis ng natural o tubig mula sa gripo ay nag-aalis ng mga nakakapinsalang sangkap mula dito. Ngunit kung minsan ay naglalaman ito ng maraming asin, kaya hindi ito angkop para sa pagkonsumo.

Ang demineralization ng tubig ay isang pagbaba sa konsentrasyon ng mga asin na natunaw dito. Ang pamamaraan ay maaaring maging kabuuan, kapag ang likido ay inalis ng anumang nilalaman ng asin, o bahagyang, kapag ang isang naibigay na halaga ng asin ay nananatili sa loob nito.

Mga Paraan

Isinasagawa ang kumpletong desalination sa mga sumusunod na paraan:

• Distillation, thermal method.
• Paraan ng pagpapalitan ng ion.
• Paraan ng electrodialysis.
• Membrane reverse osmosis.

Nakakamit ang bahagyang pag-alis ng asin gamit ang mga sumusunod na paraan:

• Lime.
• Barite softening.
• H-cationization.
• Nagyeyelo.

Mga paraan ng desalinationang tubig ay nangangailangan ng parehong mga gastos sa pananalapi at enerhiya. Ang pagpili ng paraan ng paggamot ay depende sa antas ng nilalaman ng asin sa paunang likido, ang pagiging produktibo ng pag-install, ang mga gastos ng mga bahagi ng proseso (init, kuryente, reagents). Ang bawat isa sa mga pamamaraan ay may sariling mga pakinabang, disadvantages at nangyayari sa tulong ng mga teknikal na paraan.

Partial desalination

Inalis ang lahat ng dumi, ginagamit ang tubig sa maraming prosesong pang-industriya at kailangan para sa panloob na pagkonsumo ng napakalimitadong bilang ng mga tao. Ang mga domestic na pangangailangan ay nangangailangan ng demineralization ng tubig sa isang tiyak na lawak. Kadalasan, ang paglambot ng likido ay nangyayari sa pamamagitan ng cationization.

Sa proseso, ang mga matitigas na asin ay pinapalitan ng mga hydrogen cation, na, naman, ay tumutugon upang sirain ang mga bicarbonate ions. Ang mga produkto ay bumubuo ng isang compound na excreted bilang isang gas. Ang antas ng purification ay tinatantya ng dami ng calcium carbonate na inalis.

Paglilinis ng tubig

Desalination ng tubig gamit ang distillation method ay ang pinakaluma at pinakakaraniwang paraan ngayon. Ang kalamangan ay ang unibersal na pagkakaroon nito, at ang kawalan ay ang mataas na halaga ng proseso. Ang mga distiller ay ginagamit upang makakuha ng tubig na walang mga dumi. Ang mga ito ay ilang mga uri ng mga evaporator, ang pagkakaiba sa pagitan ng kung saan ay nakasalalay sa disenyo, ang uri ng enerhiya na ginamit. Ang pinakakaraniwan ay ang mga steam at electric device, na mahal at kumokonsumo ng maraming enerhiya.

Ang apparatus ay isang boiler (o ilang boiler)mababang presyon, kung saan ang likido ay nagiging singaw at naghihiwalay sa concentrate ng asin. Upang ang tubig ay makatanggap ng maximum na paglilinis, ang temperatura ng isang mabagal na pigsa ay naabot sa aparato. Sa mode na ito, ang mabibigat na impurities ay hindi pumapasok sa condensing distillate. Ang isang opsyon upang bawasan ang gastos ay ang pagtaas ng bilang ng mga yugto, ngunit ang pag-install na ito ay nangangailangan ng malaking paunang puhunan.

Distillation equipment, bilang karagdagan sa pagkonsumo ng maraming enerhiya, ay may kahanga-hangang halaga sa lahat ng bahagi. Ang mga mamahaling tubo, fitting, heat exchanger, evaporator na gawa sa quartz o platinum ay maaaring magbigay ng mataas na antas ng kadalisayan. Hindi angkop ang ibang mga materyales.

Electrochemical method

Ang esensya ng pamamaraan ay ang pagpasa ng tubig sa isang electric field, habang ang mga s alt ions ay inililipat - ang mga cation ay ipinamamahagi patungo sa cathode, at ang mga anion - patungo sa anode. Ang sistema ay may tatlong compartments, na nabuo gamit ang cathode at anode diaphragms. Ang gitnang compartment ay naglalaman ng tubig na inihanda para sa desalination.

Ang patuloy na daloy ng kuryente ay dumadaan sa batis, sa tulong ng kung saan ang mga asin ay pinagbubukod-bukod sa cathode at anode diaphragms. Ang pamamaraan ay napakamahal sa mga tuntunin ng mga gastos sa kagamitan at mga gastos sa kuryente, at samakatuwid ay hindi gaanong ginagamit.

Ion exchange

Ang pinaka-maaasahang paraan upang makamit ang desalination ng tubig ay ang paraan ng pagpapalitan ng ion. Pag-ulan ng mga impurities sa ganitong paraanay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng isang mas malinis na likido sa isang maikling panahon, na mahalaga para sa pang-industriyang desalination. Ang pamamaraan ay ang pinaka-epektibo at nagbibigay ng pinakamahusay na resulta ng paglilinis.

Ang pamamaraan ay batay sa pag-alis ng mga kasyon at anion ng mga asin mula sa likido; bilang resulta ng paglilinis, maaaring makamit ang iba't ibang antas ng demineralization, hanggang sa kumpletong pag-alis ng mga ahente ng asin. Ang desalination ng tubig sa pamamagitan ng pagpapalitan ng ion ay nangyayari sa paglahok ng mga ion exchanger, na mga polymer na hindi matutunaw sa tubig na naglalaman ng isang mobile ion. Sa ilalim ng mga nilikhang kondisyon, ang inihandang polimer ay pumapasok sa isang reaksyon ng palitan na may mga ion ng asin ng parehong tanda. Ang mga palitan ng ion ay inilagay sa isang may tubig na medium swell, na tumataas sa laki ng 1.5-2 beses.

Sa paglipas ng panahon, ang mga ion exchanger ay kumukolekta ng mga asin na natunaw sa tubig at nagiging mas siksik. Ang mga saturated ion exchanger ay muling nabuo, pagkatapos nito ay nililinis. Ang mga produktong nakuha mula sa mga saturated ion exchanger ay tinatawag na "eluates", kasama nila ang mga solusyon ng mga asing-gamot at alkalis. Ang ilan sa mga ito ay mahahalagang sangkap, kaya itinatapon ang mga ito bilang mahalagang bahagi.

Reverse osmosis

Ang teknikal na pag-unlad at ang simula ng kakulangan ng sariwang tubig ay nagbunga ng mga bagong teknolohiya para sa desalination at desalination. Ang paraan ng paggamot sa reverse osmosis ay nagiging isang popular na paraan, ang pagiging maaasahan nito ay ginagarantiyahan ng pag-unlad ng mga teknolohiya ng lamad. Ang interes sa industriya ay sanhi ng medyo mababang gastos sa enerhiya. Karamihan sa mga device ng prinsipyong ito ay ginagamit para sa post-treatment ng tubig ilog, kung saan paulit-ulit na napatunayan ang pagiging epektibo ng mga ito.

Para saPara sa domestic na paggamit, ang mga halaman ng desalination ng tubig batay sa prinsipyo ng reverse osmosis ay angkop kapwa sa mga tuntunin ng pagkonsumo ng enerhiya at sa mga tuntunin ng kalidad ng produktong nakuha. Ang prinsipyo ng reverse osmosis ay batay sa pagpasa ng tubig sa ilalim ng presyon sa pamamagitan ng isang lamad na hindi natatagusan ng mga natunaw na asing-gamot at iba pang mga dumi. Ang proseso ng desalination ng tubig ay ibinibigay ng mga sintetikong semi-permeable na lamad na hindi makapagpanatili ng ilang gas na natunaw sa tubig (chlorine, carbon dioxide, atbp.).

Ang paraan ng reverse osmosis ay naglilinis ng tubig mula sa lahat ng mga dumi, nangyayari ang kumpletong demineralization, na nakakapinsala sa katawan ng tao. Sa karamihan ng mga kaso, ang karaniwang tao ay kailangang pumili sa pagitan ng tubig sa gripo o ginagamot ng ilang uri ng filter. Ang hindi gaanong kasamaan ay tubig, walang lahat ng natural na sangkap.

Ngayon, sa ilang mga bansa ay mayroon nang mga halaman para sa produksyon ng inuming tubig, kung saan ang reverse osmosis na paraan ay ginagamit para sa desalination, at ang mga natunaw na gas ay inalis mula dito bilang isang karagdagang post-treatment. Upang mabigyan ito ng normal na estado na malapit sa natural, idinaragdag ng mga negosyo ang mga kinakailangang asin sa isang na-verify na konsentrasyon sa purified water.

Mga kalamangan at kahinaan ng mga pangunahing pamamaraan

Ang bawat isa sa mga paraan ng desalination ng tubig ay may parehong positibo at negatibong katangian. Sa pagsasaalang-alang sa mga ito nang detalyado, mauunawaan mo kung alin ang bibigyan ng kagustuhan:

• Ion exchange ay nakakatulong upang makuha ang pinakamadalisay na tubig, ang sistema ay maaasahan at hindi tumutugon sa antas ng mineralizationmapagkukunan ng likido, nangangailangan ng maliit na gastos sa kagamitan. Ang proseso ng desalination ay nagaganap na may kaunting pagkawala ng pagkonsumo ng tubig. Ang mga disadvantages ng pamamaraan ay kinabibilangan ng mabilis na polusyon sa kapaligiran na may mga mapanganib na kemikal, ang mataas na halaga ng mga reagents mismo, ang sistema ay mabilis na nahawahan at nangangailangan ng madalas na pagpapalit ng mga filter. Mahirap ang pagtatapon ng basura at mga bahagi ng filter.
• Distillation. Ang mga water desalination plant batay sa thermal method ay ginagamit nang hindi gumagamit ng mga kemikal, ipinapakita ang magandang kalidad ng nagreresultang likido, at ang init na nabuo sa panahon ng operasyon ay maaaring gamitin para sa iba pang mga pangangailangan. Ang isang natatanging tampok ng pamamaraang ito ay ang kakayahang alisin ang mga gas na natunaw sa tubig. Ang mga disadvantage ng pamamaraan ay kinabibilangan ng: mataas na gastos sa enerhiya, ang pangangailangan para sa paggamot ng tubig, ang gastos ng pagpapanatili ng pag-install (paglilinis ng lahat ng bahagi), ang mataas na halaga ng kagamitan.
• Ang mga pag-install ng lamad ay nakikilala sa pamamagitan ng hindi mapagpanggap sa paunang estado ng tubig, ang proseso ay hindi nangangailangan ng mga kemikal na reagents, at madaling mapanatili. Ang mga negatibong katangian ay: paghahanda ng tubig para sa proseso ng paggamot, isang malaking halaga ng tubig upang matiyak ang operasyon ng apparatus, mataas na pagkonsumo ng kuryente, na nakakaapekto sa halaga ng huling produkto.

Des alting sa bahay

Ang Water filtration ay ang pinaka-abot-kayang paraan ng post-treatment. Mayroong dalawang karaniwang paraan ng pag-des alt ng mabuti o sea liquid sa bahay:

• Maglagay ng lalagyan ng tubig sa freezer at iwanan hanggang sa ganap itong magyelo. Asin na may bahagiang likido ay hindi mag-freeze, ang yelo ay dapat na matunaw at maaaring magamit kaagad. Para sa karagdagang paglilinis, sulit na ipasa ang natutunaw na tubig sa anumang filter ng sambahayan. Ang pamamaraan ay tinatawag na cold distillation.
• Pagsingaw. Kumuha sila ng dalawang lalagyan na may iba't ibang laki, ibuhos ang tubig-dagat / asin sa mas malaki, iwanan ang mas maliit na walang laman at ilagay ito sa isang malaking mangkok. Ang buong istraktura ay maaaring ilagay sa kalan para sa pagpainit o iwan sa araw, pagkatapos isara ang takip. Ito ay kinakailangan upang makamit ang isang mabagal na pigsa ng tubig na asin. Ang mga singaw na walang asin ay magtutuon sa walang laman na lalagyan. Ang proseso ng pagsingaw sa araw ay magpapatuloy nang mas mabagal. Sa pamamaraang ito, medyo maliit na dami ng inuming tubig ang nakukuha.

Desalination at desalination ng tubig sa pamamagitan ng mga handicraft na pamamaraan ay posible, ngunit hindi epektibo. Ang pinakamagandang opsyon ay ang bumili ng domestic cleaning unit.

Mga domestic installation

Para sa mga domestic na pangangailangan, ang mga sistema para sa post-treatment ng tubig ay kadalasang kailangan. Maaaring isagawa ang pagsasala ng tubig sa maraming paraan:

• Ang pinakamadali at pinaka-abot-kayang ay isang pitsel na may mga mapapalitang filter.
• Nozzle na may filter sa gripo.
• Mga filter ng tubig sa desk.
• Mga naka-embed na system na naglilinis ng mga likido depende sa lokasyon (lamang sa kusina, sa pasukan ng supply ng tubig sa bahay, mga multi-stage na filter para sa paglilinis ng tubig mula sa isang artesian well, atbp.).

Wala sa mga sistema ng sambahayan ang ganap na makapag-alis ng mga asin mula sa likido, ngunit maaari nilang palambutin ang matigas na tubig. Sa ganyankaso, kailangan mong malaman kung anong mga elemento ang puspos nito upang pumili ng isang sistema, mga cartridge ng tubig, mga filter o reagents. Ang proseso ng desalination ay nangangailangan ng malalaking unit, malaking lugar sa pag-install, malalaking pamumuhunan sa pananalapi at pagkakaroon ng pagpapanatili ng system, na hindi available sa malawak na hanay ng mga consumer.

Mga uri ng paglilinis sa bahay

Sa ngayon, ang mga sumusunod na uri ng paggamot sa tubig ay malawakang ginagamit:

• Pagsala ng karbon. Ang aparato ay isang lalagyan na puno ng uling, activated o karbon. Ang tubig na dumadaan sa naturang filter ay dinadalisay mula sa chlorine, oily elements, pesticides, microorganisms, bacteria, atbp. Ang filter ay abot-kaya, matibay at madaling gamitin.
• Mahusay na paglilinis. Ang ganitong uri ng mga filter ay nahahati sa dalawang uri - single-function at multi-function. Anumang pagpipilian ay nangangailangan ng pagpapanatili - patuloy na pagpapalit ng mga water cartridge, pagpapalit ng mga kabit, atbp.
• Magaspang na paglilinis. Tanggalin ang malalaking particle ng dumi (buhangin, kalawang, sediment, atbp.).
• Malalim na paglilinis. Kasama sa ganitong uri ng filter ang reverse osmosis system, multi-stage filter, atbp.

Sa karamihan ng mga rehiyon ng Russia, kailangan lamang ng karagdagang paglilinis ng tubig, dahil may sapat na mapagkukunan ng tubig sa bansa. Ang tanging rehiyon kung saan maaaring may kakulangan ng sariwang tubig ay ang Crimea, na maaaring mangailangan ng mga pang-industriya na instalasyon para sa desalination ng tubig-dagat. Ang lahat ng mga aparato para sa pagsasagawa ng mga proseso ay may patent. Ang desalination at desalination ng tubig ay dapat isagawa gamit ang mga pamamaraang nakabatay sa siyentipikong may mandatoryong pagsusuri ng mga resulta sa mga kondisyon ng laboratoryo.