Опріснити е ня вод и, спосіб обробки води з метою зниження концентрації розчинених солей до ступеня (зазвичай до 1 г / л), при якій вода стає придатною для питних і господарських цілей. Дефіцит прісної води відчувається на території більше 40 країн, розташованих головним чином в аридних, а також посушливих областях і що становлять близько 60% всієї поверхні земної суші (за розрахунками, на початок 21 ст. Досягне 120-150 · 109 м 3 в рік). Цей дефіцит може бути покритий опреснением солоних (солевміст більше 10 г / л) і солонуватих (2-10 г / л) океанічних, морських і підземних вод, запаси яких складають 98% всієї води на земній кулі (див. Також Водні ресурси ). Недолік прісної води може бути ліквідований і подачею її по трубопроводах або каналах з районів, в яких вона є в надлишку. Наприклад, в СРСР споруджені канали Сіверський Донець - Донбас (близько 130 км), Іртиш - Караганда (близько 460 км), 3 черги найбільшого в світі Каракумского каналу , Є (в Казахської РСР) водопроводи Ишимский і Булавінський, протяжністю понад 1700 км кожний. Однак при значній відстані прісноводних джерел опріснення солоної води на місці коштує дешевше прісної води, що надходить по водоводах. При водоспоживання до 1000 м 3 / сут опріснення солоної води на місці вигідніше, ніж подача прісної води на відстань, більшу 40-50 км, при водоспоживання 100 000 м 3 / добу - вигідніше, ніж подача прісної води на відстань, більшу 150-200 км.
У всьому світі в 1974 знаходилося в експлуатації св. 800 великих стаціонарних опріснювальних установок (ОУ) сумарною продуктивністю близько 1,3 млн. М 3 / сут прісної води. Найбільші з них мають продуктивність 160 тис. М 3 / добу (в м Шевченко, СРСР; тепло надходить від атомної електростанції з реактором на швидких нейтронах) і 220 тис. М 3 / добу (в м Ель-Кувейті, Кувейт; котельня ОУ працює на попутному газі нафтовидобутку). Більшість морських судів має свої ОУ (тільки дистиляційного типу).
О. в. може бути здійснено як зі зміною агрегатного стану води ( дистиляція , Заморожування), так і без зміни її агрегатного стану (електродіаліз, гіперфільтрація, або зворотний осмос, іонний обмін, екстракція води органічними розчинниками, екстракція води у вигляді кристалізаційної води кристалогідратів, нагрів води до певної температури, сорбція іонів на пористих електродах, біологічний метод - з використанням здатності деяких водоростей поглинати солі на світлі і віддавати їх в темряві і ін.). У відповідності зі способами О. в. існують різні типи ОУ. Дистиляційні ОУ (однокорпусні і багатокорпусні, за способом опріснення - парокомпресійні і сонячні) застосовуються при опріснення морської води і солоних вод. О. в. електродіалізом і гиперфильтрацией (зворотним осмосом) економічно при солевмісті 2,5-10 г / л, іонним обміном - менше 2,5 г / л. З усього обсягу одержуваної в світі опрісненої води 96% припадає на частку дистиляційних ОУ, 2,9% - електродіалізних, 1% - гіперфільтраціонних і 0,1% - на частку заморожують і іонообмінних ОУ. Залежно від продуктивності ОУ складається з одного або декількох включених паралельно опріснювачів.
Дистиляційні опріснювачі бувають одноступінчасті (рис. 1), багатоступінчасті з трубчастими нагрівальними елементами, або випарниками (рис. 2), багатоступінчасті з миттєвим скипанням (рис. 3) і парокомпресійні. Багатоступінчастий випарник складається з ряду послідовно працюють випарних камер з трубчастими нагрівальними елементами. Нагрівається солона вода рухається всередині трубок нагрівального елементу, що гріє пара конденсується на зовнішній їх поверхні. Нагрівання і випаровування води в першій ступені здійснюються парою котла, що працює на дистилляте; гріючою парою наступної ступенів служить вторинний пар попередньої випарної камери. У опріснювачах з миттєвим скипанням солона вода проходить послідовно, від останнього до першого, через конденсатори, вбудовані в випарні камери, нагріваючись за рахунок тепла конденсації, надходить у головний підігрівач, нагрівається вище температури кипіння води в першій испарительной камері, де закипає. Потім пара конденсується на поверхні трубок конденсатора, а конденсат стікає в піддон і насосом відкачується споживачеві. Не випарувався, вода перетікає через гідрозатвор в наступну камеру з більш низьким тиском, де вона знову закипає, і т.д. Витрата тепла на отримання 1 кг прісної води в одноступенчатом дистиляційному опріснювачі становить близько 2400 кДж; рекуперація тепла фазового переходу в многоступенчатом опріснювачі дозволяє знизити витрату тепла на 1 кг прісної води до 250-300 кдж.
Електродіалізним опріснювач (рис. 4) являє собою багатоінсценує апарат фільтр-пресового типу, що складається з камер, обмежених з одного боку катіонітової, з іншого - аніонітових мембранами. Камери розміщені між катодом і анодом, до яких підведено постійний електричний струм. Опріснювати вода надходить в опріснювальні камери. Під дією електричного поля катіони розчинених у воді солей рухаються в напрямку катода, аніони - анода. Т. к. Катіонітові мембрани проникні в електричному полі для катіонів, але непроникні для аніонів, а аніонітових мембрани проникні для аніонів, але непроникні для катіонів, солона вода в опріснювальних камерах опріснюється, при цьому видаляються з неї солі концентруються в розсолів камерах, звідки вони видаляються разом з промивної солоною водою. Витрата електроенергії на О. в. електродіалізом залежить від солоності опріснюваної води (2 Вт · год на 1 л при опріснення води з солевмістом 2,5-3 г / л і 4-5 Вт · ч на 1 л при опріснення води з вмістом солей 5-6 г / л) .
Гіперфільтраціонние опріснювачі складаються з насоса високого тиску (5-10 Мн / м 2, або 50-100 бар), що прокачує солону воду через плоскі або трубчасті мембрани або порожнисте волокно, виготовлене з ацетилцелюлози або поліамідних смол, здатних під тиском вище осмотичного пропускати молекули води , але не пропускати гідратовані іони розчинених у воді солей.
У пустельних південних районах і на безводних островах застосовуються сонячні опріснювачі; вони дають в літні місяці близько 4 л води на добу з 1 м 2 поверхні, що сприймає сонячну радіацію.
Літ .: Апельцин І. Е., Клячко В. А., Опріснення води, М., 1968; Павлов Ю. В., Опріснення води, М., 1972: Слесаренко В. Н., Сучасні методи опріснення морських і солоних вод, М., 1973, Spiegler К. S. [е. d.], Principles of desalination, NY - L., 1966.
В. А. Клячко.
Мал. 4. Схема багатокамерного електродіалізним опріснювача: 1 - анод; 2 - катод; 3 - аніонітових мембрана; 4 - катіонітових мембрана; В - опріснювати вода; Р - розсіл.
Мал. 2. Схема багатоступінчастого дистиляційного опріснювача з трубчастими нагрівальними елементами: 1 - випарні камери 1, 2, 3 і 4-го рівнів; 2 - трубчасті нагрівальні елементи; 3 - кінцевий конденсатор; 4 - бризгоулавліватель; 5 - насос.
Мал. 3. Схема багатоступінчастого дистиляційного опріснювача з миттєвим скипанням: I, II, III, IV і N - камери випаровування; 1 - насос; 2 - паровий ежектор; 3 - конденсатор ежектора; 4 - підігрівач; 5 - бризгоулавліватель; 6 - конденсатор; 7 - піддон для збору конденсату.
Мал. 1. Схема одноступінчатого дистиляційного опріснювача: 1 - корпус випарної камери; 2 - нагрівальний елемент; 3 - конденсатор; 4 - насос; 5 - бризгоулавліватель.