В наше время все острее ощущается нехватка пресной воды

ВАРИАНТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА ВЫМОРАЖИВАНИЯ

В связи с продолжающимся ростом дефицита пресной воды в последнее время актуальным становится проведение исследований по разработке и усовершенствованию уже известных и поискам новых, перспективных методов опреснения соленых вод. К числу перспективных относится и искусственное вымораживание.

Энергетические и технологические преимущества метода искусственного вымораживания, а также быстрое развитие холодильной техники делают его конкурентоспособным. Поскольку вымораживающий процесс опреснения воды протекает при низких температурах, коррозионные процессы технологического оборудования установок проходят довольно медленно, поэтому возможно применение более дешевых некоррозионностойких конструкционных материалов. Кроме того, процессы опреснения не сопровождаются выпадением накипи, что также немаловажно. Эти преимущества и определяют тот большой интерес, который в настоящее время проявляется к опреснению солевых вод методом вымораживания.
Существует несколько вариантов проведения процесса вымораживания. По способу осуществления стадии кристаллизации они делятся на:

• 
  кристаллизацию с отводом тепла от охлаждаемого раствора через теплообменные поверхности;
  
• 
  кристаллизация при охлаждении раствора испарением некоторого количества воды под вакуумом;
  
• 
  кристаллизация при непосредственном смешении раствора с жидким или испаряющимся хладоагентом;
  
• 
  фракционное плавление предварительно замороженного раствора.
  

3. ПРОЦЕСС ВЫМОРАЖИВАНИЯ
Этот метод основан на том, что образование кристаллов льда при снижении температуры ниже 0 градусов происходит только из молекул воды (явление криоскопии). Вследствие этого пресная вода выделяется в виде льда из раствора. Раствор становится все более и более концентрированным. Если затем слить образовавшийся рассол и растопить лед, то получится обессоленная вода.
Этот метод является крайне трудоемким, тем более что автоматизировать его очень сложно. Степень очистки таким методом сложно спрогнозировать и возможно потребуется несколько циклов замораживания-размораживания, чтобы получить действительно обессоленную воду. Кроме того, нельзя гарантировать полной дезинфекции этой воды. Есть и еще одна особенность, связанная с данным методом. Это накопление концентрации так называемой тяжелой воды, химически такой же, как и обычная, но имеющей в своем составе более тяжелый изотоп водорода, который является радиоактивным. Тяжелая вода замерзает первой и сразу включается в состав образующегося льда. Избежать этого можно, только если убирать первую корочку льда, образующуюся в самом начале вымораживания. Это еще больше усложняет и без того не простую методику.
Применяются два способа:

1. 
   Медленное охлаждение соленой воды ниже 0 ⁰С, при котором образуются кристаллы пресного льда, а между ними полости заполненые рассолом. При растапливании льда получают частично опресненную воду, так как рассол попадает в воду.
   
2. 
   Медленное охлаждение соленой воды для получения льда, который затем постепенно растапливают. При этом замерший между кристаллами пресного льда рассол перейдет в жидкое состояние и стечет раньше, чем начнут таять кристаллы пресного льда. Таким образом лед опресняется и при дальнейшем таянии получают пресную воду.
   

Для опреснения воды замораживанием используют природный холод или специальные опреснительные установки, включающие генератор льда, ленточный транспортер с разравнивателем кускового льда, вентилятор, подающий теплый воздух, для плавления льда, емкости и трубопроводы для сбора и отведения рассола, а также пресной воды, расположенные соответственно в начальной и конечной частях транспортера.
Метод опреснения воды замораживанием используется мало и промышленного значения не имеет. Замораживание применяется для обезвоживания минеральных осадков от обработки воды для питьевых и промышленных целей.

4.