Сравнительный анализ современных методов опреснения воды

Но наиболее резко на величине себестоимости сказывается производительность установок. На рис. 6, 7 и 8 приведены графики зависимостей удельной себестоимости пресной воды от производительности установок для обоих методов. Рис.4. Зависимость удельной себестоимости пресной воды от содержания соли (метод парокомпрессии)Рис.5. Зависимость удельной себестоимости пресной воды от содержания соли метод обратного осмоса)Рис.6. Зависимость удельной себестоимости пресной воды от производительностиРис.7. Зависимость удельной себестоимости пресной воды от производительностиРис.8. Зависимость удельной себестоимости пресной воды от производительностиНа основе полученных данных можно определить оптимальные области применения сравниваемых методов опреснения. Прежде всего, становится ясно, что при концентрации соли 45 г/л и выше (метод дистилляции позволяет работать при концентрациях до 100 г/л) целесообразно использовать парокомпрессионный метод опреснения во всем диапазоне производительности. Приконцентрации 35 г/л обратный осмос и дистилляция демонстрируют примерно равные показатели себестоимости получаемой воды. При уровне концентрации 20 г/л (и менее) обратный осмос предпочтителен во всем диапазоне рассматриваемых значений производительности.Полученные результаты в целом подтверждают и конкретизируют данные, приводимые в печати. Обратный осмос наиболее рентабелен при меньших концентрациях солей в растворах, в то время как дистилляционные методы более выигрышны для опреснения более соленой воды. В области концентраций менее 20 г/л метод RO не имеет конкурентов. Другим ограничением является производительность. Графики на рис.3, 4, 5 демонстрируют тенденцию снижения ПЭР для метода дистилляции. Затраты для обратного осмоса переходят в горизонтальную линию при значении производительности 50 м3/ч.В настоящее время производители стараются достигнуть величины себестоимости одного м3 пресной воды 0,5 USD/м3. Данная величина присуща большим опреснительным комплексам с мощностью более 1000 м3 в час. Полученные данные показывают, что исследованные методы опреснения и комплексы технологического оборудования позволяют достигать более низкой себестоимости уже при мощности установок 3050 м3 в час. При больших мощностях можно ожидать снижения себестоимости до 0,250,3 USD/м3.Заключение1. Полученные данные показывают, что метод обратного осмоса (RO) является наиболее эффективным для получения пресной воды при концентрации соли в исходной воде до 35 г/л; для болеевысоких концентраций предпочтительным методом является многоступенчатая дистилляция с горизонтальными трубными пучками (MEDHTFE) и механической компрессией пара (VC).2.Применение расчетов интегральных показателей эффективности (удельной стоимости м3 пресной воды) на базе метода техникоэкономической оценки стоимости жизненного цикла установок позволяет оптимизировать выбор метода опреснения и комплекта технологического оборудования.3.Комбинирование мембранных и дистилляционных методов позволяет увеличить суммарную степень извлечения пресной воды из морской при сохранении низкой себестоимости. В частности, при использовании обратного осмоса как первичного процесса опреснения морской воды из Атлантического океана (соленость около 33 г/л) получается до 45% от исходной воды концентрата с соленостью 45 г/л, который может быть подвергнут опреснению дистилляцией. Таким образом, суммарная степень извлечения пресной воды из морской может быть доведена 80%.4.Использование дистилляционных технологий опреснения с последующим выделением сухих продуктов позволяет создавать бессточные экологически чистые процессы (zeroliquiddischarge, ZLD) и, таким образом, эффективно решать проблемы вододефицита и улучшать глобальную экологическую обстановку.Список литературыОрловский Н.С., Зонн И.С. Водные ресурсы Израиля: опыт освоения //Проблемы постсоветского пространства. 2018. Т. 5. № 1. С. 8-36.Исмаилов Т.А., Юсуфов Ш.А., Гаджиев А.М. Моделирование процессов образования льда в термоэлектрической системе опреснения морской воды.В сборнике: Неделя науки - 2016 материалы XXXVII итоговой научно-технической конференции ДГТУ. Под редакцией Т.А. Исмаилова. 2016. С. 112-118. Миронов В.В., Иванюшин Ю.А., Якимова И.В. Использование энергии морских волн для получения пресной воды из воздуха //Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2017. № 3 (32). С. 95-102. Бирюк В.В., Благин Е.В., Горшкалев А.А., Шиманов А.А., Курчаткин И.В. Методика оценки эффективности дистилляционных опреснительных установок //Успехи современной науки. 2016. Т. 8. № 12. С. 188-193.Судиловский П.С., Вырелкин В.П., Панишев Е.П., Карамнов Ю.А. Сравнительный анализ экономических показателей установок опреснения морской воды методами обратного осмоса и парокомпрессионной дистилляции //Вода и экология: проблемы и решения. 2007. № 1 (30). С. 17-26. PanchalH.N., ThakkarH. Теоретическое и экспериментальное обоснование эффективности солнечного опреснителя с трубчатым вакуумированным солнечным коллектором //Теплоэнергетика. 2016. № 11. С. 74-80. Эфендиев А.М.О., Кожевников А.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии./ Саратов, 2015. Мосин О.В. Установки опреснения морской воды //Сантехника, отопление, кондиционирование. 2012. № 1 (121). С. 20-24. Новости науки и техники // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 12 (134). С. 105-126.Исманжанов А.И., Эрмекова З.К., Асанбаев И.И. Исследование эксплуатационных характеристик малометаллоемкой солнечной опреснительной установки //Наука. Образование. Техника. 2016. № 3, 4 (57). С. 13-17. Мирзаев М.С. Парниковый однокаскадный солнечный опреснитель с учетом аккумулирования солнечной энергии //Молодой ученый. 2017. № 28 (162). С. 6-7. Мосин О.В., Игнатов И. Современные технологии опреснения морской воды //Энергосбережение и водоподготовка. 2012. № 4 (78). С. 13-19.Рачков В.И., Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Григоров В.В., Денисова Н.А., Логинов Н.И., Мельников В.П., Михеев А.С., Портяной А.Г., Сердунь Е.Н., Сорокин А.П., Стороженко А.Н., Ульянов В.В., Ягодкин И.В. Инновационные технологии, развиваемые в ГНЦ РФ-ФЭИ //Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2014. № 1. С. 16-38. Мосягин И.Г., Воронов В.В. Возможные пути решения проблем обитаемости кораблей и судов ВМФ // Морская медицина. 2017. Т. 3. № 1. С. 55-66.