Контейнерное опреснение: решение для пресной воды для США

Пригодная для использования вода является быстро сокращающимся ресурсом в Соединенных Штатах. Помимо сохранения окружающей среды, контейнерные промышленные системы опреснения представляют собой идеальный метод для производства надежной и чистой воды. В таких штатах, как Флорида, Техас и Калифорния, где пресной воды изначально не хватает, сообщества вынуждены рассматривать альтернативные источники питьевой воды. Помимо экономии, контейнерные промышленные системы опреснения представляют собой идеальный метод надежного производства чистой воды.

Энергопотребление

рисунок 6 Опреснение

Опреснение является наименее экономически эффективным решением, когда речь идет о снабжении пресной водой, особенно в промышленных условиях. В зависимости от типа опреснения стоимость может вырасти до чрезвычайно высокого уровня, иногда даже в 100 раз дороже только электроэнергии. В этом отношении опреснение обратным осмосом (RO) является идеальным, поскольку оно всего в 15 раз дороже, чем очистка подземных вод. Если представить это с практической точки зрения, если бы США получали всю свою пресную воду за счет опреснения воды методом обратного осмоса, это означало бы увеличение энергопотребления на 10 процентов, что примерно эквивалентно дополнительному холодильнику в каждом доме (как указано в статье, опубликованной AMTA). в 2009 году).

Кроме того, крупномасштабные системы опреснения с использованием обратного осмоса могут использовать системы рекуперации энергии для уменьшения количества лошадиных сил, необходимых для их насосов, что в идеальных ситуациях снижает потребность в энергии более чем вдвое. Увеличение потребления энергии по-прежнему обходится дорого, но, если принять во внимание наличие систем рекуперации энергии, промышленная система опреснения RO обходится дешевле, чем перекачивание чистой воды по государственным линиям. Поскольку на выбор очень мало независимых от осадков источников воды, опреснение может быть более дорогим, но взамен обеспечивается стабильно надежный источник воды. Без зависимости от дождя промышленное опреснение делает засуху не проблемой.

Удаление сточных вод

По сравнению с другими системами опреснения, опреснение RO имеет множество преимуществ. Однако сложность связана с утилизацией сточных вод. На каждый галлон пресной воды, производимой RO, сбрасывается эквивалентное количество рассолов. Эти отходы, по сути, представляют собой осадок, состоящий из соли и минералов, и сброс их в океан не только будет опасен для местной среды обитания в морской воде, но и будет незаконным в США.

Однако, как и большинство промышленных процессов, опреснение с помощью обратного осмоса производит отходы, от которых можно утилизировать ответственно с минимальным воздействием на окружающую среду, и существуют естественные места, где это возможно, например, там, где источник пресной воды встречается с источником соленой воды. Сброс сверхсоленой воды в регионе, где соленая и пресная вода уже смешиваются, снижает ее воздействие на окружающую среду. Аналогичным образом, выброс отходов рассола на большую площадь морского дна (например, через сеть труб) также сводит к минимуму их воздействие на окружающую среду. Если ни один из этих вариантов невозможен, отходы рассола можно естественным образом испарить в товарную соль – обычная практика для существующих опреснительных установок.

Контейнерная система опреснения воды обратным осмосом.

Опреснительные установки (особенно установки обратного осмоса) сталкиваются со многими из тех же проблем, которые существуют с традиционными установками по производству воды: эти установки дороги в планировании, сложны в строительстве и неспособны справиться с резкими изменениями в среде производства - проблемы, которые необходимо постоянно решать. когда в США строится водоочистная станция Однако недавние технологические разработки привели к созданию контейнерной системы опреснения — установки обратного осмоса, построенной из 20- или 40-футового контейнера для хранения. Эта система решает не только экологические проблемы, связанные с крупномасштабным опреснением воды, но и логистические проблемы, связанные со строительством завода.

рисунок 7. Контейнерное опреснение

Закладка фундамента завода сложна и затратна. Например, недвижимость на берегу океана в Калифорнии чрезвычайно дорога. По сравнению с традиционными опреснительными установками контейнерная система занимает значительно меньше места, поскольку для контейнера требуется только бетонный фундамент. Контейнерные системы также являются модульными, и поэтому их легко монтировать последовательно, если требуется дополнительная мощность.

Контейнерная система опреснения, включающая систему рекуперации энергии и все необходимые средства предварительной обработки, может производить полмиллиона галлонов воды в день. В то время как традиционные опреснительные установки в США производят десятки миллионов галлонов воды в день, пространство для этих крупных предприятий находится в дефиците. Контейнеры для хранения, напротив, могут поместиться практически где угодно.

Для сравнения: если бы на каждые 10 миль 840-мильной береговой линии Калифорнии приходился один контейнерный опреснительный завод, они производили бы 42 миллиона галлонов воды в день – этого достаточно, чтобы обеспечить защищенное от засухи водоснабжение 47 000 человек в год.

Адаптивность

Качество исходной воды может резко измениться за короткий промежуток времени. Разливы, цветение водорослей, морская миграция и другие события могут остановить производство воды на длительный период. Однако контейнерную систему опреснения можно переместить на новое место и снова начать обработку воды менее чем за день, давая территории время для восстановления. Эти портативные системы также идеально подходят для оказания помощи при стихийных бедствиях, направляя воду туда, где она необходима, как можно скорее. Подводя итог, можно сказать, что контейнерная система может быть настолько временной или постоянной, насколько это необходимо ее владельцу.

Настраиваемость

Контейнерная система опреснения всегда разрабатывается и изготавливается по индивидуальному заказу. Хотя это не обязательно уникально само по себе, возможности, доступные для этой системы, делают ее важным и универсальным ресурсом. Например, электрическая система полностью изолирована, что значительно упрощает обслуживание. Плоская верхняя часть контейнера идеально подходит для установки солнечных батарей, что позволяет промышленной системе опреснения работать автономно, полностью независимо от национального энергопотребления. Кроме того, контейнер может быть полностью изолирован и оснащен климат-контролем, что позволяет ему работать при идеальных температурах в любой среде.

В качестве надежного, предсказуемого источника воды, который не зависит от осадков и не влияет на доступные источники пресной воды, контейнерные системы опреснения предлагают модульный подход, который вполне может революционизировать способы очистки воды.