Энергетика —Опреснение воды

На сегодняшний день существуют следующие методы опреснения воды: дистилляция, электродиализ, обратный осмос, ионный обмен и вымораживание.

• Во время дистилляции мгновенным вскипанием морская вода испаряется в несколько этапов, при каждом из которых используется разное давление, которое постепенно снижается.
• Во время мембранной дистилляции морская вода нагревается гидрофобной мембраной с одной стороны. Данная мембрана пропускает только те пары, которые конденсируются с обратной стороны.
• Метод многоколонной дистилляции предполагает нагрев воды в первой колонне, а полученный пар перемещается для нагрева в последующие колонны.
• При компрессионной дистилляции морскую воду также нагревают в первой колонне, используя частично сжатый пар. Это уменьшает энергоемкость процесса, но такой метод не пригоден для больших объемов воды.
• Морская вода может быть очищена с помощью вымораживания. Ее охлаждают до кристаллизации, а затем выделяют кристаллы для получения пресной воды.

В настоящее время больше используют дистилляционные установки для опреснения воды, а также фильтры для очистки воды. Электролиз и замораживание используются намного реже. Сочетание дистилляционной установки с тепловой электростанцией на минеральном или ядерном топливе, так называемая многоцелевая энергетическая установка, позволяет обеспечить промышленный район всеми видами энергетических услуг по минимальной себестоимости при наиболее рациональном использовании топлива.

Когенерация является процессом использования лишних высоких температур от производства электроэнергии для других задач: в данном случае — для производства питьевой воды из морских или солоноватых грунтовых вод на интегрированном, или "двухцелевом" предприятии, где электростанция попутно производит энергию для опреснения воды. Поочередно, выработка электроэнергии на предприятии может быть направлена на производство питьевой воды (автономный объект), или лишняя произведенная энергия может быть включена в общую энергетическую сеть (истинное предприятие когенерации). Когенерация принимает различные формы, и теоретически можно использовать любую форму выработки электроэнергии. Однако, большинство текущих и запланированных опреснительных установок когенерации используют или ископаемое топливо, или ядерную энергию как их источник генерации энергии. Большинство заводов, расположенных на Ближнем Востоке и Северной Африке, используют свои нефтяные ресурсы, чтобы компенсировать недостаток пресноводных ресурсов. А также станции, выполняющие функции опреснения, могут работать и на природном газе.

Преимущества двухцелевых предприятий: они могут быть более эффективными в потреблении энергии, что делает метод опреснения воды более приемлемым вариантом для получения питьевой воды.

Наилучшие экономические, экологические и технологические показатели имеют комбинированные схемы водоподготовки, когда первая стадия обессоливания воды осуществляется безреагентным методом – обратным осмосом или выпаркой, а глубокая доочистка воды – ионным обменом. Такая схема позволяет сократить по сравнению с «чистым» ионным обменом расход реагентов и объем солевых стоков примерно в 10 раз при максимальном качестве очистки воды. Именно такой вариант наиболее часто употребляется во всех разрабатывающихся и строящихся в России и за рубежом схемах получения высокочистой воды для энергетики, электроники и медицины.