Как опресняют воду на подводной лодке

Опреснение морской воды — отличный способ пополнить запасы пресной, особенно в засушливых, пустынных районах, где нет водоносных горизонтов.

Процесс подразумевает существенное уменьшение солей в составе: если соленость морской воды может составлять 35г/литр (среднее значение для мирового океана), то для питьевой эта величина не должна превышать 1 грамм на литр.

Методы опреснения морской воды

Ключевые технологии подразделяются на две основные группы. Первая — та, что не подразумевает изменения агрегатного состояния вода (она остается жидкостью на всех этапах обработки). Вторая предполагает переход жидкости в твердую или газообразную форму на определенном этапе.

Химический способ

В воду вводят реагенты, которые связывают ионы солей и способствуют их выпадению в осадок. В качестве реагентов используются соли серебра и бария, причем их нужно до 5% от общего количества опресняемой воды. Реакция проходит с выделением ядовитых веществ, поэтому этот метод практически не используется.

ВНИМАНИЕ ! — СЕКРЕТЫ ПОДВОДНИКОВ: ВНУТРИ СТРАТЕГИЧЕСКОЙ АТОМНОЙ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ (РПК СН ) «КАРЕЛИЯ

Электродиализ

В ванну с рассолом устанавливают 2 электрода в виде электрохимических активных диафрагм (с пластмассовым или резиновым корпусом и наполнителем из смол), после чего пропускают постоянный ток.

Проходит химическая реакция с выделением в атмосферу хлора и кислорода. Вода скапливается в промежуточных камерах и отводится, а соляной раствор остается в емкости.

Такой метод еще называют ионообменное опреснение: он применяется там, где соленость морской воды изначально невысока. Также он часто используется для мобильных установок на рыболовецких судах, траулерах.

Ультрафильтрация (обратный осмос)

В этом случае солевой раствор подают под давлением через мембрану, которая проницаема для воды, но непроницаема для соли. Такие мембраны создают из ацетилцеллюлозного волокна и пропитывают перхлоратом магния, что позволяет увеличить водопроницаемость.

Поскольку давление значительное, до 150 кгс/см2, мембраны дополняются пористыми бронзовыми плитами. Управление процессом возможно в автоматическом и полуавтоматическом режиме, при этом главное здесь — контроль стабильного давления подачи воды. Выход пресной воды из соленой — до 70%.

Вымораживание

В природных условиях лед, покрывающий океаны и моря, — пресный. Искусственно проводят медленное замораживание. что позволяет получать лед с игольчатой кристаллической структурой. Рассол при этом оседает и не попадает в толщу льда.

Полученный лед растаивают, что позволяет получить воду с соленостью не выше 500-1000 мг/л. Для замораживания используют кристаллизаторы (контактные, вакуумные, с теплообменом через стенку), где обеспечивается контакт воды с газообразным или жидким хладагентом.

Термическое опреснение (дистилляция)

Такой метод часто используют на морских судах для получения пресной воды из забортной соленой. В этом случае морскую воду нагревают до кипения, а выходящий пар конденсируют. Так собирается дистиллят, представляющий собой пресную воду.

Дистилляционные установки включают в себя испарители, нагревательные элементы, конденсаторы и сборники дистиллята. Сам процесс испарения может быть, как одно-, так и многоступенчатым.

При этом из первичного пара получается до 90% пресной воды за одну ступень. В установках с многоступенчатым опреснением, когда не вскипевшая вода перетекает из одной камеры в другую, и так до 50-60 раз, выход воды увеличивается в 15-20 раз. Однако такие системы гораздо сложнее в работе из-за существенной концентрации солевого раствора на последних этапах и порчи оборудования из-за отложения солей на трубопроводах.

Технологии, активно используемые в странах-лидерах по опреснению

Лидером в этой отрасли считается Израиль, где расположены крупнейшие заводы по опреснению, обеспечивающие более 15% потребности в питьевой воде, и более 50% — в технической. Один из самых крупных местных заводов производит забор воды из Средиземного моря и фильтрует ее посредством специальных мембран. Дальше осуществляется перегонка, после чего чистая вода поступает в хранилища, а соляной раствор сбрасывается в море.

А французские заводы используют несколько другие способы опреснения воды: большинство установок работают на принципе обратного осмоса. Популярной в промышленных масштабах стоит назвать и технологию выпаривания.

Источник: izmerkon.ru

Опреснение морской воды на кораблях ВМФ.

Для пользования забортной соленой водой и, следовательно, автономного водоснабжения на кораблях имеются вакуумные опреснители. Вода в спе­циальных котлах кипит при температуре 40 — 60 °С. При этом происходит опреснение воды. Однако, вследствие низкой температуры кипения в воде ос­таются бактерии, поэтому затем требуется обеззараживание.

Таким образом, получают дистиллят, который смешивают с морской во­дой: на 1 тонну дистиллята добавляют 3 литра забортной воды. После этого воду обеззараживают и ее можно пить.

Необходимо отметить, что больше 3 литров морской воды добавлять нельзя, так как в морской воде содержится очень много фтора и железа. Из­быток фтора в питьевой воде ведет к флюорозу. Железо же соединяется с сероводородом в кишечнике, образуя сульфид железа, в результате чего мо­торика кишечника нарушается.

При отсутствии опреснителей и запасов пресной воды (аварийная си­туация) используют морскую воду, обрабатывая ее следующими способами:

1) Химический метод — в воду добавляют соли серебра, которые осаждают ненужные элементы и соли.

2) Физический метод. На открытой палубе натягивается ткань, бле­стящая с одной стороны и черная с другой (черная сторона к солнцу). Пол тканью ставят огромную емкость с морской водой, а рядом чистую емкость Вода испаряется и дистиллят стекает по ткани в чистую емкость.

4) Биологический — 3-4 кг рыбы дают примерно 1 литр воды.

При аварийных ситуациях также можно использовать атмосферную воду (дождевую).

Опреснение воды в полевых условиях.

Проводится обычно при помощи табельных средств — опреснительных установок:

1) ПОУ-4 (подвижная опреснительная установка). Она опресняет 300 л/ч методом дистилляции (собирается конденсат без соли). Так как дис­тиллированную воду нить нельзя (не содержит солей вообще), к ней до­бавляется исходная соленая вода, хлорируется и используется.

2) ПОС (подвижная опреснительная станция) дает 2000 л/ч. Принцип тот же.

При отсутствии табельных средств пользуются другими методами, опи­санными выше

Обеззараживание пресной воды на кораблях.

4 — -Перед обеззараживанием воды иногда необходимо улучшение ее органо-лептических свойств.

Улучшение органолептических свойств воды.

При длительном плавании в результате вибраций, качки и действия дру­гих факторов вода становится мутной. Поэтому на корабле имеются средства для осветления воды — специальные фильтры. Дня устранения неприятного запаха осуществляют дезодорирование воды..

Обеззараживание воды

Обеззараживание воды па корабле производится методом хлорирования хлорной известью (5 мг на 1 литр воды). На подводных лодках вода обезза­раживается перекисью водорода.

Необходимость обеззараживания регламентируется следующим образом:

• Если вода взята непосредственно на военно-морской базе, то она не хлорируется.

• Если же вода привезена водоналивным судном и прошло больше 24 часов, вода хлорируется.

• Если вода забирается в иностранном порте, то она обязательно хлорируется.

• В случае возникновения заболеваний или при ремонте цистерн проводится повторное хлорирование.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник: studopedia.ru

Судовой опреснитель воды

Развитие технологий в области очистки воды позволяет получать деминерализованную воду в любых условиях. В последнее время набирают популярность судовые опреснительные установки.

Описание и принцип работы судовых опреснителей на основе обратного осмоса

Технология обратного осмоса получила свою популярность в конце 20-го века и не сбавляет позиций до сих пор. Такие установки используются практически во всех отраслях промышленности: микроэлектроника, пищевые предприятия, фармацевтика, гостиничные комплексы, ТЭЦ, в научно-исследовательских центрах, в аграрном комплексе и т.д. Обратноосмотические системы способны очистить даже морскую воду от целого комплекса загрязнений: различные соли, бактерии, тяжелые металлы, пестициды и т.д. Опреснители применяются на яхтах, кораблях и даже подводных лодках.

Необходимость опреснения забортной воды на морских судах обусловлена потребностью в чистой воде, которая идет на хозяйственные и технические нужды. Обессоленная на осмосе вода также используется в качестве питьевой. Вода разного назначения накапливается и хранится в отдельных резервуарах. Для получения деминерализованной воды устанавливаются судовые опреснительные установки на морскую воду различных типов и производительности. Этот вариант пока не нашёл широкого применения, однако является весьма перспективным для использования на морских судах.

Основные типы судовых опреснителей

Все существующие модели судовых опреснительных установок, по реализованному в них способу опреснения, подразделяются на:

• дистилляционные (термические) судовые опреснители морской воды — в этом случае морская вода подвергается кипячению, а конденсирующийся пар собирают, и в итоге получают дистиллят. Этот процесс достаточно трудоемкий и занимает большое количество времени.
• устройства электродиализного типа (химические) — такой метод опреснения применяется только в экстренных случаях на морских судах. Неточная дозировка химических реагентов может привести к отравлению всей команды на судне.
• обратноосмические (физические) корабельные опреснители. На сегодняшний день самые эффективные и практичные. Разберем их поподробнее.

Опреснители на яхте, корабле, подводной лодке работают с водой, прошедшей предварительную обработку. Суть последней заключается в её механической очистке. В блок предварительной очистки входят фильтры: механический и угольный. Далее вода подается на морские мембраны для дальнейшего опреснения соленой воды.

Морские мембраны судовых опреснителей

Поскольку морская вода на порядок соленее пресной и содержит большое количество растворенных веществ, обычные обратноосмотические мембраны здесь не справятся. Это происходит за счет того, что у морской воды очень высокое осмотическое давление. Высокоселективные морские мембраны отличаются возможность работы при повышенном давлении до 60 бар. Мембраны для морской воды служат меньше обычных, всего 1,5-3 года. Морские мембраны являются более плотными и не деформируются при высоких давлениях.

Судовые опреснители схема и принцип работы

Работающая судовая опреснительная установка требует постоянного контроля и регулировки установленных норм водного режима. Работа опреснителя на корабле или яхте осуществляется с помощью контроллера, на котором выставляются необходимые показатели. Вся система опреснения воды для яхты или корабля полностью автоматизирована, вмешательство со стороны человека в работу системы минимально.

Все корабельные опреснительные установки являются модульными и производятся с учётом действующих нормативных и санитарных требований к обессоливанию забортной воды. Судовые опреснители для морской воды отличаются высокой производительностью и компактностью (благодаря небольшим размерам установка отлично помещается даже на малых суднах).
Преимущества морского опреснителя для яхты, корабля, подводной лодки.

К преимуществам судового опреснителя воды относят:

• прост в установке и монтаже;
• надёжен и долговечен;
• значительная работоспособность мембран до срока очередной плановой замены;
• минимальные затраты энергии;
• малошумность работы;
• существенная производительность при приемлемых расходах на эксплуатацию;
• наличие автоматики, контролирующей создаваемое давление согласно степени солёности поступающей забортной воды;
• адаптированность для обработки забортной воды любого типа (река, море, иная, включая портовую).

Опреснение морской воды для яхты, лодки, корабля от Diasel

Заявка на подбор оборудования

Источник: diasel.ru