Что такое опреснение? Опреснение морской воды это процесс удаления соли и примесей из морской воды с помощью технологических средств, превращающий ее в питьевую или сельскохозяйственную пресную воду. 97,5% водных ресурсов Земли - это морская вода с высокой соленостью, и только 2,5% - пресная вода, большая часть которой заперта в ледниках. Поэтому опреснение морской воды стало основным решением для стран мира, испытывающих дефицит воды, чтобы преодолеть нехватку ресурсов, а во многих прибрежных регионах оно превратилось из дополнительной меры в стратегический столп.
Каковы три основные системы опреснения воды?
В настоящее время основные технологии очистки морской воды сформировали три основные системы, каждая из которых имеет свои области применения и преимущества.
Технология MSF
① Технология многоступенчатой мгновенной дистилляции (ММД) является зрелой и надежной. Она работает за счет постепенного снижения давления для мгновенного испарения и конденсации предварительно нагретой морской воды. Рабочие температуры ниже 120℃, что делает ее подходящей для крупномасштабных проектов комбинированного производства тепла и электроэнергии. Например, на опреснительном заводе в Джубайле, Саудовская Аравия, используется эта технология, производящая 460 000 кубических метров пресной воды в сутки, что делает его крупнейшим в мире заводом многоступенчатой мгновенной дистилляции.
Технология MED
② Технология низкотемпературной многоступенчатой дистилляции (МДД) быстро развивается благодаря своим энергосберегающим характеристикам. Рабочие температуры ниже 70℃. Опреснительная установка Taweelah A1 в ОАЭ, состоящая из 14 блоков, производит 240 000 кубических метров пресной воды в сутки, являясь эталоном для этого типа технологий.
Технология обратного осмоса
③ Технология обратного осмоса стала самой быстроразвивающейся благодаря низкому энергопотреблению. При температуре окружающей среды высокое давление продавливает молекулы воды через полупроницаемую мембрану и задерживает соли. Например, опреснительный завод в Ашкелоне (Израиль) - крупнейший в мире проект обратного осмоса, производящий 330 000 кубических метров пресной воды в день. Благодаря технологической оптимизации Израиль снизил стоимость тонны воды с $1,02 в 1985 году до 48 центов в 2005 году.
Почему опреснение морской воды стало таким популярным?
Широкое распространение очистки морской воды зависит от конкретной практики и хорошо отлаженных механизмов.
- Как страна, испытывающая острую нехватку воды, Израиль полагается на опреснение для обеспечения 70% питьевой воды. Используя рыночные модели, такие как BOT и BOO, правительство привлекает частный капитал, гарантирует минимальные объемы закупок и цены и тем самым снижает инвестиционные риски.
- Многие страны Ближнего Востока используют комбинированную модель производства электроэнергии и воды, полагаясь на пар и электричество, вырабатываемые электростанциями, для привода опреснительных установок. Опреснительный завод в Фуджейре (ОАЭ) использует технологию термомембранной когенерации, производя 454 000 кубических метров воды в сутки, достигая баланса между стоимостью и эффективностью.
- ЕС выделяет до 80% средств на проекты по опреснению воды в средиземноморских странах-членах.
- В Японии проекты по опреснению воды рассматриваются как проекты государственной службы, при этом центральное правительство покрывает 85% стоимости строительства опреснительных установок на острове Окинава.
- Южнокорейские компании, такие как Doosan Heavy Industries, участвуют в строительстве крупномасштабной установки по опреснению воды с использованием термических мембран в Саудовской Аравии, используя свои технологические преимущества. Планируется, что этот проект будет производить 880 000 кубических метров пресной воды в сутки.
Каковы будущие тенденции развития очистки морской воды?
В настоящее время опреснение морской воды движется в сторону технологической интеграции и «зеленой» трансформации. Таким образом, комбинированные тепловые и мембранные процессы, а также сочетание возобновляемой энергии с опреснением становятся трендами. На Ближнем Востоке традиционные термические опреснительные установки постепенно заменяются мембранными системами, в то время как американские и японские компании сосредоточиваются на исследованиях и разработках мембран обратного осмоса и устройств рекуперации энергии, достигая эффективности рекуперации энергии, превышающей 95%. Более 130 стран мира внедрили эту технологию, производя более 37,75 миллионов кубических метров опресненной воды ежедневно, 80% которой используется для питьевого водоснабжения, что является важной гарантией водной безопасности.
