Проблема обессоливания соленых и солоноватых вод
Некоторые районы Средней Азии, Центрального Казахстана, Кавказа, Южной Украины, Донбасса, юго-восточных районов РСФСР, обладая крупнейшими минерально-сырьевыми ресурсами, не имеют достаточных источников пресной воды. Ряд этих районов располагает запасами подземных вод с общей минерализацией от 1 до 35 г/л или находится в непосредственной близости к морским бассейнам.
Отсутствие пресной воды заставляет идти на большие затраты по ее подаче или подвозу в отдаленные районы.
Большая часть воды на земном шаре (97%) находится в морях и океанах и непосредственно не может быть использована из-за высокого содержания солей (35 г/л), в то время как для водоснабжения населения содержание солей в воде не должно превышать 1 г/л, а для промышленности и сельского хозяйства 2 г/л. Большие запасы соленой воды на земном шаре, и в частности, в СССР, расположенные в непосредственной близости от дефицитных по воде районов, уже давно привлекают внимание специалистов. В последнее десятилетие вопросу обессоливания и опреснения минерализованных вод уделяется большое внимание как в СССР, так и за границей.
Опреснение воды для водоснабжения применяется уже много лет. Однако широкому применению опресненной воды в практике водоснабжения препятствует пока еще очень высокая стоимость опреснения — она колеблется от 0,3 до 4,5 руб. за 1 м3 в зависимости от производительности установок и стоимости используемой энергии. Себестоимость пресной воды, подаваемой обычными коммунальными водопроводами, находится в пределах 0,02—0,08 руб. за 1 м3.
Создание экономичных методов опреснения воды является жизненно важной задачей для хозяйственного освоения богатейших но природным ресурсам засушливых районов Средней Азии, Ближнего и Среднего Востока.
В США в 1952 г. специальным актом Конгресса было организовано в составе Министерства внутренних дел Управление по опреснению соленых вод. На это Управление возложена организация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, направленных на создание экономичных опреснительных установок, строительство и эксплуатацию их для опреснения воды в крупных масштабах.
Во Франции создан комитет из представителей разных ведомств для организации работ по созданию промышленных опреснительных установок.
Показательным является рост средств, расходуемых в США в этой области: за 1953—1956 гг.— 1,6 млн. долл.; за 1957— 1960 гг. — 6,3 млн. долл., а за 1962—1963 гг. — более 20 млн. долл. На период 1966—1970 гг. было выделено 180 млн. долл., которые используются Управлением для заключения контрактов.
По данным ЮНЕСКО, над решением проблемы опреснения соленых вод в настоящее время работает свыше 100 организаций в 15 странах мира.
Основным направлением научных и технических разработок является сооружение опреснительных установок большой производительности.
В разных районах мира действуют опреснительные установки сравнительно большой производительности для снабжения питьевой водой промышленных центров, расположенных на берегу морей. Однако применяемые методы обессоливания и опреснения соленой воды еще очень дороги и не имеют широкого применения.
В СССР имеется некоторый опыт использования опресненных вод, в частности, в Туркмении. До сего времени практикуется подвоз пресной воды в Красноводск из Баку по морю, а в отдельные пункты — самолетами. В особенно тяжелом положении по водоснабжению находятся районы Гасан- Кули, Кизил-Атрек на юго-западе, Бекдаш—-в районе Кара- Богаз-Гола.
Себестоимость опресненной воды составляет 10,8 руб/м3, а реализуется вода по 4 руб. за 1 м3, что требует ежегодных дотаций в размере 33 тыс. руб.
Недостаточная надежность работы опреснительных установок в г. Красноводске, плохие вкусовые качества опресненной воды и высокая стоимость ее показали, что подвоз воды из Баку морским путем является более предпочтительным (стоимость подвоза составляет 1 р. 55 к. за 1 м3).
В ряде районов страны с ограниченными ресурсами пресной воды имеется большое количество соленых озер и подземных соленых вод со слабой минерализацией, опреснение которых может решить проблему обеспечения пресной водой. Создание в этих районах крупных опреснительных установок явится одним из путей решения этой важнейшей народнохозяйственной проблемы.
В Советском Союзе есть целый ряд районов, где практически отсутствуют поверхностные и подземные пресные воды, но имеются значительные запасы соленых вод. К таким районам относятся некоторые районы Средней Азии, Казахстана, Западной Сибири.
Соленые и солоноватые воды на юге СССР — обычно напорные воды, за исключением некоторых районов, где солоноватые воды залегают у поверхности земли.
В перспективе в некоторых районах Казахстана и южных районах Средней Азин возможен водозабор из соленых и солоноватых источников с дебитом от 10 до 100 л/сек.
Наряду с большим количеством воды, необходимой для удовлетворения рассредоточенных сельских потребителей, выявилась большая потребность в воде крупных промышленных районов: Апшеронский полуостров — 4 млн. м3/сутки, юго-запад и юг Украины - 1,5 млн. м3/сутки.
Предварительные данные говорят о наличии здесь значительных запасов соленых и солоноватых вод, возможных к использованию в промышленных и сельскохозяйственных целях.
В Курганской области на глубине 40 м установлено наличие низкоминерализованных подземных вод (1—3 мг/л) с расходом более 10 м3/сек.
В Калмыцкой АССР разведаны запасы воды с расходом не менее 5 м3/сек с минерализацией 1—5 мг/л на глубине 40 м, находящиеся вблизи мест водопотребления. Использование этих вод при помощи опреснительных установок экономически целесообразно.
В Туркмении для опреснения можно использовать 200— 300 млн. м3 в год минерализованной воды.
Опреснение минерализованной воды может идти по следующим направлениям:
для западных промышленных и орошаемых районов республики — устройство крупных опреснительных установок на воде Каспийского моря;
для зоны Каракумов — устройство мелких опреснительных установок.
В настоящее время ведется строительство опытной атомной опреснительной установки.
Наряду с атомными опреснительными установками большой мощности значительный интерес представляет также использование атомных опреснительных установок относительно малых мощностей. Целесообразность применения таких установок определяется географической и хозяйственной спецификой ряда районов.
Произведенные предварительные технико-экономические расчеты показали, что применение атомных опреснительных установок относительно малых мощностей экономически оправдано.
За последние годы в СССР проделаны значительные работы по созданию методов опреснения соленых и солоноватых вод и их освоению в производственных условиях. Однако наряду с достижениями имеется и много трудностей, в результате чего производство и освоение экономичных установок по опреснению соленых вод не получило широкого распространения. В частности, недостаточно широко развернуты научно-исследовательские и экспериментальные работы.
При ограниченных ресурсах пресной воды и практически неограниченных ресурсах соленых вод (мировой океан) проблема обессоливания морских и соленых вод в будущем может явиться основой в решении вопросов водообеспечения населения, промышленности и сельского хозяйства. Поэтому уже в настоящее время необходимо широко начать разработку экономичных способов обессоливания морских и соленых вод.
