Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
6.1.1. Опреснение воды естественным вымораживанием
Вопросам опреснения соленых вод методом естественного вымораживания посвящено много теоретических и экспериментальных исследований, в результате которых можно выделить два основных способа опреснения соленых вод методом естественного вымораживания.
Первый способ может быть использован в районах с относительно мягкой зимой (например, в южных районах Средней Азии, Украины и др.), которые характеризуются значительными колебаниями температуры в течение суток, т. е. чередованием небольших отрицательных ночных и положительных дневных температур в пределах -5-+50С. Установки, работающие по этому способу, представляют собой мелкие по глубине (до 15-20 см) железобетонные или металлические с антикоррозионными покрытиями бассейны, расположенные один над другим террасами. Днище каждого бассейна с внутренней стороны должно иметь специальные ребра высотой около 5 см или волнистую поверхность и некоторый уклон в сторону сливного лотка. Исходная опресняемая вода подается в верхний бассейн и в ночные часы при отрицательных температурах на поверхности воды образуется слой пресного льда толщиной 1-3 см. Не замерзшая часть воды, солесодержание которой с наступлением положительной температуры окружающего воздуха стало значительно выше исходной, выпускается в бассейн, расположенный ниже, а лед при этом опускается на его ребристое дно. С повышением температуры лед начинает таять, превращаясь в талую воду, первые порции которой обычно содержат повышенное количество солей, поэтому их сбрасывают в нижний бассейн, а оставшуюся пресную воду направляют в сборный резервуар опресненной воды. Процесс опреснения воды в расположенных ниже бассейнах повторяется таким же образом.
Второй способ опреснения с использованием природного холода, применим для северных районов с довольно продолжительным периодом устойчивых морозов. При этом способе опреснения в зимний период производится послойное замораживание соленой воды в виде ледяных бунтов толщиной до 2-3, а иногда до 5 м. Замораживание бунтов льда высотой более 5 м из-за плохого их прогревания не рекомендуется. Солесодержание такого льда равно солесодержанию исходной воды. Весной с повышением температуры окружающего воздуха лед начинает таять; при этом раньше стекает замерзший в ячейках между кристаллами чистого льда рассол, лед поэтому становится пористым и достаточно опресненным.
Наиболее распространенным методом опреснения соленых вод естественным замораживанием является способ послойного замораживания льда. При выборе конструкции опреснителя, в зависимости от местных или других условий, можно использовать открытые площадки для замораживания ледяных бунтов и закрытые помещения с постоянным теплоизолирующим покрытием.