В настоящее время практика подготовки питьевой и хозяйственной воды предполагает использование таких методов, как обессоливание воды, дистилляция, обеззараживание и другие. Делается это в основном для того, чтобы привести к оптимальным показателям ее солевой состав, удалить всевозможные запахи и привкусы, удалить попавшие в воду радиоактивные вещества и прочие загрязнители.
Все применяемые при этом способы нормализации питьевых и минеральных качеств воды можно условно разделить на две основные группы:
- Удаление избыточных солей (обессоливание воды, дистилляция, обезжелезивание, дезодорация, дезактивация, опреснение, дефторирование). Одновременно из воды удаляются и попавшие туда газы – сероводород и другие.
- Если необходимо, то осуществляется добавление в воду некоторых видов солей. Это делается для того, чтобы улучшить органолептические свойства воды, а также, чтобы увеличить количество микроэлементов, если их там недостаточно.
Основное требование, которое предъявляется к питьевой воде, это полное отсутствие каких-либо запахов и привкусов. Если в воде присутствует сероводород, то это и является в большинстве случаев основной причиной того, что у воды есть запах. Кроме сероводорода запах воде могут придавать отмирание и развитие микроскопических водорослей и другой водной растительности (в основном это бывает в очистных сооружениях или открытых водоемах), а также при попадании в воду органических соединений, которые остаются в промышленных стоках производственных предприятий.
Обессоливание воды, дистилляция – это процесс, во время которого из нее полностью или частично удаляются растворенные соли. Согласно последним полученным данным в настоящее время применяют пять основных способов обессоливания воды – ионный обмен, электродиализ, обратный осмос воды, вымораживание и дистилляция.
В результате действия данных процессов обессоливание и опреснение питьевой и технической воды осуществляется путем удаления из нее избыточного содержания солей, а также путем извлечения молекул воды (данный метод еще называется сепарацией). В процессе сепарации обычно происходит переход воды в иное агрегатное состояние – она превращается либо в пар, либо в лед.
Дистилляция также основывается на переходе воды в иное агрегатное состояние (пар). В этом случае производительность выпарных установок для обессоливания воды, в значительной степени зависит от температуры, до которой происходит нагревание воды, подлежащей обессоливанию, а также от уровня рекуперации тепла. В связи с этим и в зависимости от применения тепловой энергии дистилляционные опреснительные установки могут быть нескольких видов – многоступенчатые, одноступенчатые и паро-компрессорные.
Практически все установки для дистилляции и обессоливания воды имеют сходную принципиальную схему – два теплообменника (конденсатор и испаритель) и обслуживающие их трубопроводы с запорной арматурой. При этом опреснительные установки по способу испарения могут работать с постоянным давлением или быть расширительными.
Установки, с помощью которых осуществляется обессоливание воды и дистилляция, содержат в своей конструкции многокорпусные испарители, различающиеся по способу работы и по типу теплообменной аппаратуры, используемой в них. Современные системы обессоливания и дистилляции в большинстве случаев оборудуются тонкопленочными аппаратами, что дает возможность существенно увеличить их тепловую производительность и снизить энергетические затраты на выполнение непосредственного процесса обессоливания и дистилляции.
Достаточно популярными распространенным способом обессоливания является способ паро-компрессорной дистилляции. Разница между данным методом и процессом обычного выпаривания заключается в том, что после того, как вода превращается в пар, последний с помощью компрессора сжимается, и у него повышается температура до тех пор, пока она не станет превышать на несколько градусов температуру соленой воды, которая предварительно подогревается в теплообменнике. Затем пар конденсируется, и получается пресная вода.
