[На предыдущий раздел]

Современные оценки эффективности методов опреснения морской воды базируются, в основном, на сравнении капитальных вложений и энергозатрат [1–3]. Между тем, американские исследователи более 20 лет назад показали некорректность этой оценки: при учете последствий загрязнения акватории рассолами стоимость опресненной воды существенно возрастает [4]. До недавнего времени это обстоятельство не принималась во внимание. Однако в ряде регионов (прибрежная зона Каспийского моря, Персидский залив, Мексиканский залив, Красное море) в результате многолетней эксплуатации опреснительных заводов начала происходить постепенная деградация прибрежной морской флоры и фауны [4, 5].

Если учесть, что общее количество сливаемых в морские акватории рассолов в мире сейчас составляет около 5 км³/год и увеличивается с каждым годом, то проблема является достаточно серьезной. В США создана специальная Калифорнийская береговая комиссия (California Coastal Commission), одним из направлений работы которой является “поддержание биологической продуктивности береговых вод и сохранение здоровых популяций всех видов морских организмов в коммерческих, медицинских, научных и образовательных целях” [6].

В последние годы в научной печати стали появляться работы, посвященные изучению влияния сбросных рассолов на окружающую среду [6–12]. Были проведены специальные конференции [10] и открыто финансирование целевых программ [6]. Становится очевидным, что в будущем опреснительные технологии должны развиваться в направлении создания бессточных процессов опреснения, производящих как воду, так и минеральные компоненты, и практически так называемых “Zero-Discharge Processes”. С начала 90-х годов исследования в области создания совмещенных процессов опреснения и выделения минеральных солей начали активно проводиться в России, Японии, Франции, арабских странах [13–24]. Такие процессы должны базироваться на опреснительных технологиях, обеспечивающих высокую степень извлечения воды при одновременном получении высококонцентрированных рассолов. В этих случаях наибольшую проблему представляет осаждение на мембранах обратноосмотических аппаратов или теплопроводящих поверхностях испарительных установок сульфата кальция [21–22], концентрирующегося в рассолах (“сульфатный барьер”). Дальнейшее развитие опреснительных технологий будет возможно при создании достаточно эффективных и экономичных способов предварительного умягчения морской воды, что позволило бы существенно повысить степень извлечения пресной воды и степень концентрирования вторичных рассолов, что, в свою очередь, делало бы рентабельной промышленную переработку последних с получением ценных минеральных солей. При отсутствии необходимости производства солей, минимизация объема рассолов открывает возможность их безопасного сброса в удаленные от морских берегов открытые акватории при малых затратах.

Традиционные способы предподготовки морской воды, включая ее частичное подкисление и применение ингибиторов кристаллизации, позволяют проводить процесс опреснения со степенью извлечения пресной воды 20–40% [25–26]. Анализ показывает, что необратимые потери энергии в современных опреснительных системах в несколько раз превышают возможное увеличение минимальных удельных энергозатрат, связанное с увеличением степени концентрирования рассолов [27]. В случае комплексной переработки, когда опреснительный процесс осуществляется в режиме глубокого извлечения воды, изменение технологических параметров процессов на стандартном оборудовании не является единственным решением. Возможно применение дополнительного опреснительного оборудования для вторичного извлечения пресной воды из первичных рассолов и получения вторичных, более концентрированных рассолов. В зависимости от содержания сульфата кальция, подобные концентраторы позволяют получить растворы вплоть до концентрации 200 г/л с расходом энергии не выше 25 кВт·ч/м³.

[На следующий раздел] [На Содержание]

Copyright ©