EN
Тұзды суды басқару суды тұздан тазарту бұл әлемдегі заманауи су тазарту қондырғылары алдында тұрған ең маңызды қиындықтардың бірі. Әлемдегі таза суға деген сұраныс үнемі өсуімен бірге, теңіз суын тұздықсыздану технологиялары құрғақ аймақтар мен су ресурстары жетіспейтін қоғамдарда қажетті инфрақұрылымға айналды. Дегенмен, суды тұздықсызданудан шығатын брин — яғни тұздықсыздану процесінің концентрацияланған теңіз суының қалдығы — қоршаған ортаға және қызмет көрсетуге қатты әсер ететін қиындықтар туғызады, сондықтан оны жоспарлау мен стратегиялық шешімдер қабылдау қажет. Бұл тұзды қалдық ағынын тиімді басқару тәсілдерін түсіну су тазарту қондырғыларының операторлары, қоршаған ортаны қорғау бойынша жауапты адамдар мен тұздықсыздану инфрақұрылымына инвестициялайтын қолданушылар үшін өте маңызды.
Су айдау кезінде алынатын брин су құрамында теңіз суына қарағанда тұздылығы екі немесе үш есе жоғары болады, сонымен қатар өңдеу процесінің қалдық химиялық заттары да болады. Бұл концентрацияланған ерітіндіні теңіз экожүйелері мен жағалаулық орталықтарға ауыр экологиялық зиян келтірмей-ақ табиғи су объектілеріне шығаруға болмайды. Су айдау кезінде алынатын бринді тиімді басқару үшін техникалық өңдеу әдістерін, нормативтік талаптарға сай келуін және тұрақты шығару стратегияларын қамтитын толық көлемді тәсіл қажет. Келесі бөлімдерде бұл мәселені өнеркәсіптік және коммуналдық деңгейде шешуге дәлелденген тәсілдер көрсетілген.
Бриннің сипаттамалары мен пайда болуын түсіну
Су айдау кезінде брин қалай пайда болады
Тұздықсызданудан шығатын брин — суды тұздан тазарту таза су менен туздуу суларды бөлүштүрүүнүн кері осмос, көп эффекттүү дистилляция жана башка десялизация процесстеринде пайда болат. Кері осмос системаларында киргизилген сулардын 30–50 пайызы концентрацияланган туздуу су (брин) болуп калат, ал эми калган бөлүгү ичилгиси мүмкүн болгон су болуп саналат. Суды десялизациялоодон пайда болгон бриндин так составы баштапкы судын туздуулугуна, мембрананын эффективдүүлүгүнө, алгачкы иштетүү химикаттарына жана иштетүү параметрлерине байланыштуу. Бул концентрацияланган агымда эриген туздар гана эмес, ошондой эле кальций, магний, бор, бромид жана башка издөөлүү элементтер да бар, алардын туура эмес чыгарылышы экологиялык рискти күчөтөт.
Көлемі және тастау қиындықтары
Ірі масштабдық тұзсыздандыру қондырғылары күнделікті су тұзсыздандыру процесінде жүздеген мың галлон тұзды су (брин) өндіре алады. Су тұзсыздандыруынан пайда болатын бриннің көлемі өте үлкен болғандықтан, қатал экологиялық нормалары бар аймақтарда оның теңізге шығарылуы дәстүрлі тәсілмен барынша проблемалыққа айналады. Бриннің басқару жүйелерін жобалаған кезде қондырғы басқарушылары сақтау қуатын, тасымалдау шығындарын және экологиялық әсерлерді бағалауды ескеруі тиіс. Көлемдік шығыс пен құрамды түсіну қондырғыларға жергілікті нормалар мен тұрақты даму мақсаттарына сай сәйкес келетін өңдеу технологиялары мен тиімді тәсілдерді таңдауға көмектеседі.
Тұзсыздандыру бринін өңдеу және қайта қалпына келтіру технологиялары
Сұйықтықтың толық шығарылмауы (ZLD) және жоғары деңгейлі өңдеу
Су ыдырату кезінде пайда болатын тұзды суларды шығармайтын жүйелер — су ыдыратудан пайда болатын тұзды суды басқарудың ең толық тәсілі. Бұл интеграцияланған жүйелер кері осмос, булану, кристалдану және жылумен өңдеуді қосады, осылайша қосымша таза су алып, су ыдыратудан пайда болатын тұзды суды құрғақ тұз кристалдарына айналдырады. Су ыдыратудан пайда болатын тұзды суды өңдейтін алдыңғы қатарлы қондырғылар келетін су ағынының 90 пайызын қайтара алады, сондықтан соңғы жоюға қажетті көлем әлдеқайда азаяды. Жылумен кристалдану қондырғылары мен механикалық буланған буды қайта қысу қондырғылары өнеркәсіптік жағдайларда су ыдыратудан пайда болатын тұзды суды өңдеуге тиімді болып табылады, бірақ бастапқы инвестициялар мен энергия тұтынуы әлі де маңызды факторлар болып қала береді.
Пайдалы қазбалар мен ресурстарды қалпына келтіру
Суда су айдау кезінде пайда болатын тұзды суын тек қана шағын қалдық ретінде қарау орнына, алдыңғы қатарлы қондырғылар осы концентрацияланған ағыннан құнды минералдар мен химиялық заттарды бөліп алады. Су айдау кезінде пайда болатын тұзды суда химиялық өндірісте, ауыл шаруашылығында және аккумуляторлар өндірісінде коммерциялық құндылығы бар қайтарылатын тұздар, литий, калий және магний бар. Мембраналық бөлу технологиялары, ионды алмасу және селективті кристалдану су айдау кезінде пайда болатын тұзды судан минералдарды тиімді бөліп алуға мүмкіндік береді және бір уақытта тастап жіберу көлемін азайтады. Бұл айналымдық экономика тәсілі су айдау кезінде пайда болатын тұзды суды басқаруды шығын орталығынан потенциалды табыс көзіне айналдырады, сонымен қатар жобаның экономикалық тиімділігі мен экологиялық нәтижелерін жақсартады.
Экологиялық сақталу және тастап жіберу әдістері
Реттелетін шығарылу және теңізге шығарылу
Көптеген жағалаулық тұзсыздандыру құрылыстары су тұзсыздандырудан пайда болған тұзды суларды жер астындағы шығару құбырлары арқылы немесе реттелетін теңіз құбырлары арқылы шығаруға рұқсат берілген күйінде қалады; бұл экологиялық әсерлерді бағалау мен рұқсат беру шарттарына бағынады. Бұл шығару жолдары тұздылықтың таралуын, теңіз экожүйелеріне әсер етуін және жергілікті су сапасы стандарттарына сәйкестігін қатты бақылауды талап етеді. Дұрыс жобаланған су тұзсыздандырудан пайда болған тұзды сулардың шығару құрылыстары концентрацияланған тұзды суды қабылдаушы суларға таратып, жергілікті экологиялық кернеуді азайтады. Алайда, реттеуші органдар жаңа немесе кеңейтілген шығару рұқсаттарын бермес бұрын шығарылатын көлемді азайтуға, рұқсат шарттарын қатаңдатуға және су тұзсыздандырудан пайда болған тұзды суларды басқаша басқару технологияларына инвестициялар салуға барынша талап қояды.
Жерде орналасқан сақтау және булану көлдері
Ішкі аймақтардағы тұзды суды тазарту қондырғылары мен теңізге шығару мүмкіндігі жоқ аймақтарда су тазартуынан пайда болатын тұзды сумен басқару үшін булану көлдері жиі қолданылады. Ірі масштабды булану көлдері табиғи күн сәулесінің әсерімен су тазартуынан пайда болатын тұзды судың концентрациясын арттырады, ал қалған тұздар көлдегі шаң-тозаңға жиналады да, соңында оларды алып тастайды. Бұл пассивті әдіс үлкен жер учаскесін талап етеді және булану деңгейі жоғары, жауын-шашын мөлшері төмен құрғақ климатта іске асады. Тұзды судың су тазартуынан пайда болған қиратушы әсерінен терең су қорын қорғау үшін булану көлдерінің табанын сызықтайды, бірақ бақылау және периодты тұз алу операциялары үнемі жұмыс істеу шығындарын көтеруге әкеледі. Кейбір қондырғылар булану көлдерін тұз жинау операцияларымен біріктіреді, сондықтан су тазартуынан пайда болатын тұзды суды басқару ұзақ мерзімді тұрғыдан экономикалық тиімді болады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Су тазартуына түсетін су қорының қанша пайызы су тазартуынан пайда болатын тұзды суға айналады?
Типтік кері осмос арқылы тұзды суды тазарту жүйелерінде кіріс суының 30–50 пайызы тұзды суды тазартудан кейін қалдық ерітіндіге (бринага) айналады, ал қалған бөлігі — таза су өніміне. Дәл қайтарым коэффициенті мембрананың тиімділігіне, жұмыс істеу қысымына, бастапқы су сапасына және жүйе жобалау параметрлеріне тәуелді. Жаңа, жоғары тиімділікті мембраналар мен жетілдірілген алдын-ала дайындау қайтарым коэффициентін жақсартуға мүмкіндік береді, нәтижесінде таза су шығысына қатысты қалдық ерітінді (бринаның) көлемі азаяды.
Қалдық ерітіндіні (бринаны) өзендерге немесе көлдерге қауіпсіз түрде шығаруға бола ма?
Тұзсыздандыру кезінде пайда болған тұзды суларды өзендерге немесе көлдерге тікелей шығару экологиялық әсерлердің ауыр болуына байланысты қоршаған ортаны қорғау ережелерімен жалпысынан тыйым салынған. Тұзсыздандыру кезінде пайда болған тұзды сулардың жоғары тұздылығы мен концентрацияланған минералдары тұщы су экожүйелеріне зиян келтіреді, су ағзаларына зиян келтіреді және төменгі ағыстағы су қорларын ластайды. Тек жағалаулық құрылыстар, яғни ресми рұқсат алынған жер асты шығару құрылғылары немесе тұзсыздандыру кезінде пайда болған тұзды сулардың тұздылығын қатты дәрежеде сұйылтатын немесе жойып тастайтын алдыңғы қатарлы өңдеу жүйелері бар құрылыстар ғана су объектілеріне шығаруға рұқсат ала алады.
Кіші құрылыстарда тұзсыздандыру кезінде пайда болған тұзды суларды басқарудың ең тиімді әдісі қандай?
Кіші көлемді тұздан тазарту қондырғылары үшін булану көлдері немесе су тұздан тазарту өңдеу операторларымен өнеркәсіптік тұзды сумен серіктестік орнату жиі ең тиімді шешім болып табылады. Кіші қондырғыларда нөлдік сұйық шығын жүйелеріне капиталдық инвестициялар жасау мүмкіндігі жоғары болмайды. Ірі өңдеу қызметін көрсетушілер немесе коммуналдық қалдықтарды басқару жүйелерімен стратегиялық серіктестік орнату су тұздан тазарту барысында пайда болатын тұзды судың басқару шығындарын бірнеше қызығушылығы бар тараптар арасында бөлісуін қамтамасыз етеді, сонымен қатар реттеуші талаптарға сай келу мен экологиялық қорғауды қамтамасыз етеді.