Ваша корзина пуста

Купить

Количество: 0

Всего: 0,00

0

Опреснение морской воды

Опреснение морской воды

В результате процесса опреснения из морской воды получают питьевую воду.

Техника

Этикетки

морская вода, опреснение, Производство по опреснению воды, вода, обратный осмос, дистиллятор, аппарат для дистилляции, дистилляция, ионный обмен, электродиализ, полупроницаемую мембрану, дефицит питьевой воды, соль, питьевая вода, хлорид натрия, электрод, ущерб окружающей среде, берег моря, техника, география

Связанные экстра

Сцены

Производство по опреснению воды

  • морская вода
  • дистилляционные установки
  • опреснённая вода
  • солевой концентрат

Дистилляционные установки

  • дистилляционное оборудование - Суть опреснения в том, что морская вода при перегонке выпаривается, а соль остаётся в осадке. Водяной пар выпадает в конденсат, который и является чистой водой.

Дистилляционное оборудование

Дистилляция

  • термокомпрессор - Сжимает отводимый пар, который под давлением нагревается.
  • горячий пар - В процессе теплообмена с нагретым паропроводом морская вода выпаривается, из неё выделяется соль, а полученный пар отводится в следующий резервуар.
  • морская вода
  • соляной концентрат
  • опреснённая вода - Суть опреснения в том, что морская вода при перегонке выпаривается, а соль остаётся в осадке. Водяной пар выпадает в конденсат, который и является чистой водой.

Ионный обмен

  • электрически заряженные иониты - К поверхности отрицательно заряженных гранул ионита подсоединяются ионы H⁺, а к положительно заряженным – ионы OH⁻. Ионы морской воды (среди прочих ионы Na⁺ и Cl⁻) подсоединяются к поверхности ионитов, а те, в свою очередь, отдают ионы H⁺ и OH⁻, которые соединяются в молекулы воды.
  • морская вода
  • опреснённая вода

Электродиализ

  • морская вода
  • опреснённая вода
  • бак (резервуар)

Обратный осмос

  • морская вода
  • опреснённая вода
  • солевой концентрат
  • полупроницаемая мембрана - Рулон мембраны, которая пропускает воду и задерживает растворённые ионы. В норме, вследствие выравнивания концентрации, опреснённая вода, проходя через полупроницаемую мембрану, перетекала бы в морскую воду, однако этот процесс обратим, если окажем давление на морскую воду: в этом случае вода переходит через мембрану, а солевой концентрат остаётся.

Анимация

  • термокомпрессор - Сжимает отводимый пар, который под давлением нагревается.
  • горячий пар - В процессе теплообмена с нагретым паропроводом морская вода выпаривается, из неё выделяется соль, а полученный пар отводится в следующий резервуар.
  • морская вода
  • соляной концентрат
  • опреснённая вода - Суть опреснения в том, что морская вода при перегонке выпаривается, а соль остаётся в осадке. Водяной пар выпадает в конденсат, который и является чистой водой.
  • электрически заряженные иониты - К поверхности отрицательно заряженных гранул ионита подсоединяются ионы H⁺, а к положительно заряженным – ионы OH⁻. Ионы морской воды (среди прочих ионы Na⁺ и Cl⁻) подсоединяются к поверхности ионитов, а те, в свою очередь, отдают ионы H⁺ и OH⁻, которые соединяются в молекулы воды.
  • морская вода
  • опреснённая вода
  • электрически заряженные иониты - К поверхности отрицательно заряженных гранул ионита подсоединяются ионы H⁺, а к положительно заряженным - ионы OH⁻. Ионы морской воды (среди прочих ионы Na⁺ и Cl⁻) подсоединяются к поверхности ионитов, а те, в свою очередь, отдают ионы H⁺ и OH⁻, которые соединяются в молекулы воды.
  • противоионы
  • электрод - Притягивают противоположно заряженные ионы, выделяя их из воды. При смене полюсов ионы отделяются и могут быть удалены из процесса. Снова поменяв полюса можно продолжить процесс опреснения воды.
  • электрод
  • очистка электродов - При смене полюсов ионы отделяются от электродов. После этого процесс опреснения может продолжаться.
  • опреснение
  • морская вода
  • опреснённая вода
  • солевой концентрат
  • полупроницаемая мембрана - Рулон мембраны, которая пропускает воду и задерживает растворённые ионы. В норме, вследствие выравнивания концентрации, опреснённая вода, проходя через полупроницаемую мембрану, перетекала бы в морскую воду, однако этот процесс обратим, если окажем давление на морскую воду: в этом случае вода переходит через мембрану, а солевой концентрат остаётся.
  • полупроницаемая мембрана - Рулон мембраны, которая пропускает воду и задерживает растворённые ионы. В норме, вследствие выравнивания концентрации, опреснённая вода, проходя через полупроницаемую мембрану, перетекала бы в морскую воду, однако этот процесс обратим, если окажем давление на морскую воду: в этом случае вода переходит через мембрану, а солевой концентрат остаётся.
  • поры

Речевое сопровождение

Человек может выдержать без пищи до 30-40 дней, а вот без воды предположительно не более 3-4-х дней. На Земле есть такие регионы, где сложно добраться до источников питьевой воды, но люди делают всё возможное, чтобы добыть её.

Морская вода представлена почти в неограниченном объёме, однако её потребление в большом количестве опасно, поскольку большое содержание в ней поваренной соли приводит к обезвоживанию организма. Опреснение небольшого количества воды может проводиться даже на домашнем дистилляторе, однако для удовлетворения больших потребностей необходимы производственные технологии.

Промышленные установки по опреснению воды размещаются обычно на морском побережье, где после предварительной механической очистки воды производится выделение из неё соли. Опреснение может производиться по нескольким технологиям. Наиболее простым способом является дистилляция, которую и демонстрирует показанная в анимации промышленная установка. Цель данного процесса заключается в разделении воды и соли в процессе выпаривания.

Устройство дистиллятора состоит из нескольких модулей; в каждый из них встроены нагревательные трубы - паропроводы. В паропроводы нагнетается горячий пар, а сверху производится орошение внешней поверхности горячих труб подаваемой морской водой. Нагнетаемый горячий пар охлаждается морской водой и конденсируется внутри труб, превращаясь в пресную воду, которая далее стекает вниз. Горячий пар, одновременно выделяющийся из морской воды, поступает в паропровод следующего модуля. Из паропровода дистилляционных модулей производится сбор опреснённой воды, а накапливающийся на дне резервуаров концентрированный раствор соли выводится из опреснителя. Горячий пар, выходящий из последнего модуля, возвращается в первый опреснительный модуль при помощи термокомпрессора, повышающего давление и температуру пара.

В ионообменном опреснителе выделение соли из воды происходит при помощи электрически заряженных гранул ионитов. Гранулы загружаются в резервуар, оснащённый отводной трубой. Морская вода подаётся сверху и по порам между гранулами стекает до дна. В процессе стекания гранулы ионита связывают содержащуюcя в воде соль, а стекающая вода проходит через фильтр к патрубку, и по отводной трубе выводится из ёмкости.

На поверхности электрически заряженных гранул изначально находятся положительные и отрицательные противоионы. Это производные воды: ионы водорода и гидроксид-ионы. В проходящей через поры морской воде ионная сила положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлорида больше ионной силы противоионов, поэтому на поверхности гранул происходит их вытеснение. И таким образом ионы натрия и ионы хлорида прикрепляются к гранулам, а вытесняемые противоионы соединяются, снова образуя молекулы воды. По истечении некоторого времени гранулы уже больше не способны связывать ионы соли - необходима регенерация ионита. Недостатком ионообменного опреснения является необходимость применения сильнодействующих химических препаратов для удаления ионов натрия и хлорида с поверхности отработанных гранул ионита. Используемые в большом количестве сильные кислоты и щёлочи оказывают большую нагрузку на окружающую среду.

В процессе электродиализа подаваемая под давлением морская вода проходит через камеры с электродными перегородками.

Ионы солей, содержащихся в воде, стремятся к соответствующим мембранам-электродам. К положительно заряженному аноду притягиваются отрицательные ионы хлорида, а отрицательно заряженный катод связывает положительные ионы натрия. Спустя некоторое время поверхность катода и анода насыщается, что требует их очистки.

Для очистки поверхности электродиализного элемента используется электроток. При стандартных условиях ионы солей притягиваются к электрически заряженной поверхности. А для очистки поверхности электроток пропускается в обратном направлении, благодаря чему ионы отделяются от поверхностей анода и катода. Освободившиеся ионы с потоком воды выводятся из камеры.

В обратном осмосе очистка воды от соли происходит не по ионной силе, а по разнице в молекулярных размерах. В процессе производится подача воды под высоким давлением в резервуар, в котором помещён рулон полупроницаемой мембраны из многослойного специального синтетического материала. Под действием сильного давления вода прокачивается сквозь мембраны.

По прохождении воды сквозь все слои мембраны происходит полная фильтрация соли, содержавшейся в воде, и опреснённая вода выводится по отводной трубе.
Соль, отфильтрованная мембранами, направляется в другую отводную трубу и в форме солевого концентрата выводится из резервуара.
Обратный осмос в настоящее время является наиболее распространённым методом опреснения воды. Процесс не требует применения опасных химических реагентов, благодаря чему чрезвычайно экологичен.

Связанные экстра

Подземные воды

Подземные воды могут быть грунтовыми, пластовыми или карстовыми водами.

Круговорот воды в природе (средний уровень)

Вода в биосфере нашей планеты совершает непрерывный круговорот в процессах испарения,...

Защитные паводковые системы

Защитный вал, а в случае небольших наводнений летняя дамба обеспечивают защиту от воды.

Питьевое водоснабжение

Система питьевого водоснабжения обеспечивает потребителям поступление воды...

Коммунальные системы

Системы снабжения газом, водой, электричеством, а также системы отопления, связи и...

Загрязнение воды

Основные источники загрязнения воды - населенные пункты, промышленность и сельское хозяйство.

Образование облаков и осадков, типы облаков

Вода, испаряясь, превращается в разнообразные по форме облака, а затем в виде осадков...

Карстовый ландшафт (Базовый уровень)

Карстовый ландшафт содержит различные карстовые образования, такие как, например, воронки...

Океанские слои

Факторы окружающей среды и живой мир морей изменяются в зависимости от глубины воды.

Хлорид натрия (NaCl)

Каменная соль, или поваренная соль, - одно из важнейших соединений натрия. Она необходима...

Растворение NaCl

Поваренная соль растворяется в воде: вокруг ионов образуется гидратная оболочка,...

Как работает холодильник?

При помощи анимации мы можем познакомиться с устройством и работой холодильника.

Как работает водонапорная башня?

С помощью анимации мы можем познакомиться с работой водонапорной башни и с ее конструкцией.

Как работает кондиционер воздуха?

Кондиционер воздуха поглощает тепло из помещения и отдает его во внешнюю среду.

Морские течения

Система морских течений образует глобальный океанический конвейер, который оказывает...

Added to your cart.