Водоочистка как выход для регионов с дефицитом водных ресурсов

Природные и климатические катаклизмы заставили многие регионы – даже те, где никогда прежде не было дефицита воды, лицом к лицу столкнуться с подобными проблемами. Дефицит воды способен помешать работе не только водоемких сфер промышленности, но и создать трудности бытового и технологического плана для всех потребителей воды. Поэтому всем нам будет не лишним еще раз задуматься о бережном отношении к воде и максимальной оптимизации использования водных ресурсов. Кроме того, курс на экономию природных (в том числе и водных) ресурсов взят на уровне руководства страны.

Каков же выход для тех, кто испытывает серьезный дефицит водных ресурсов? Одно из возможных решений – очистка сточных вод и внедрение систем оборотного водоснабжения. Такие системы позволяют резко снизить количество сбрасываемых сточных вод и уменьшить потребности в свежей воде, что дает большой экономический и экологический эффект. Под системами оборотного водоснабжения подразумеваются замкнутые системы, позволяющие повторно использовать промышленные/бытовые сточные воды, прошедшие процесс очистки на очистных сооружениях замкнутого цикла.

Система оборотного водоснабжения полностью исключает сброс сточных вод в водные объекты или системы канализации (т.о. достигается значительный экологический эффект). Оборотное водоснабжение позволяет решить важнейшие экологические и экономические задачи: значительно (на 85-95%) сократить водопотребление, промышленные предприятия могут снизить потери ценных компонентов со сточными водами. Немаловажным преимуществом систем оборотного водоснабжения является и возможность избежать платы за водоотведение и превышение предельно допустимых концентраций сточных вод – за счет этого достигается большой экономический и эффект.

Системы оборотного водоснабжения следует объединять со станциями промышленной водоподготовки с целью дополнительного снижения капитальных и эксплуатационных затрат. Рациональное водопотребление и минимизация сброса сточных вод достигаются при условии использования самых современных технологий для создания малоотходных и безотходных (безводных) технологических процессов, основанных на мембранных технологиях, ионном обмене на селективных ионообменных смолах, адсорбции на активированном угле, озонировании, выпаривании воды.

На сегодняшний день в мире начался настоящий бум в мембранной технологии, использующей явление обратного осмоса. Обратноосмотические мембранные элементы задерживают все загрязнения диаметром более 0,1 нм. Мембрана пропускает молекулы растворителя (воды) и задерживает ионы растворимых солей: Са2+, Mg2+, Na+, К+, Fe2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+ S042-, Cl- и полный спектр органических веществ и коллоидов, поскольку размер молекул этих веществ значительно превышает диаметр пор мембран. Органические загрязнители воды (вирусы и бактерии) также не способны проникнуть через поры мембраны. Установки обратного осмоса эффективно извлекают из воды гумусовые соединения, придающие воде цветность, которые практически невозможно полностью удалить другими технологиями.

Следует учитывать, селективность мембран обратного осмоса по ионам первой группы (Na+, К+, Cl-) примерно вполовину выше мембран для нанофильтрации. В установках нанофильтрации также применяются рулонные мембранные элементы. Нанофильтрацию применяют как для умягчения природных вод, так и для обессоливания/деминерализации очищенных сточных вод при создании систем оборотного водоснабжения. Однако стоимость мембран для нанофильтрации выше, чем стоимость обратноосмотических мембран, что обусловлено сложностью их изготовления.
Использование установок обратного осмоса и нанофильтрации позволяет получить питьевую умягченную воду высокого качества в процессе водоподготовки .

Установка обратного осмоса (нанофильтрации) выполняет в технологическом цикле замкнутого водооборота две важных задачи:

• обессоливание предварительно очищенных от тяжелых металлов и нефтепродуктов сточных вод для их возврата в технологический процесс;
• сокращает объем сточных вод, поступающих на последующую утилизацию, в 3,5-4,5 раза за счет пропускания через мембрану, и, следовательно, значительно снижает капитальные затраты на приобретение дополнительных систем очистки воды и эксплуатационные затраты на оборотное водоснабжение (электроэнергия, химические реагенты, производственные площади и пр.)

Оборотное водоснабжение с предварительным обессоливанием воды на установке обратного осмоса по сравнению с, например, выпариванием сточных вод имеет важные преимущества: значительное сниженные затрат электроэнергии, работа установок при нормальной температуре; отсутствие «теплового загрязнения» окружающей среды; относительно простое достижение требуемого качества воды; низкие капитальные затраты на установки невысокой производительности, отсутствие ограничений для размещения оборудования.

Подводя итог всему вышесказанному, хотелось бы подчеркнуть, что обратноосмотические установки играют большую роль в системах оборотного водоснабжения, а значит и в рациональном водопотреблении. Установки обратного осмоса в системах оборотного водоснабжения позволяют уменьшить потребности в свежей воде, что дает большой экономический и экологический эффект и резко снизить количество сбрасываемых сточных вод, не на словах а на деле сберегая природные ресурсы и снижая затраты потребителей воды.