Черное море ионы моря

Особенности опреснения морской воды на примере Черного, Азовского и Каспийского морей

Опреснение морской воды пригодной для питьевого водоснабжения, бутылирования расфасованной воды определяется максимальным содержанием растворимых солей — не более 1000 мг/л. Эффективность опреснения высокоминерализованных вод с применением морских мембранных элементов в стандартном исполнении 30 – 60 %, давление воды повысительного оборудования от 40 до 130 бар. Селективность мембранных элементов 99,7 %, при 3,2 г\л NaCl, 5,5 МПа.

Энергопотребление опреснительных станций определяется химическим составом воды, селективностью мембранных элементов, гидродинамическими характеристиками оборудования и ТЗ на производство продукта. Объем концентрата получаемого при одноступенчатом опреснении, используется в последующем ступенчатом опреснении. Повышение концентрации солесодержания с применением ступенчатого опреснения, уменьшает объем подготавливаемой воды, снижает энергозатраты, уменьшается сброс дренажной воды. Опреснительные модули комплектуются синтетическими полупроницаемыми мембранами, разделяющие высокомолекулярные загрязнители, низкомолекулярные вещества, газы, и т.д. Органолептические свойства опресненной воды зависят от примесей — газов, низкомолекулярных веществ, с учетом слабокислой реакции с Ph воды менее 7, для последующей корректировки солесодержания, микроэлементов, в соответствии с требованиями СанПиН.

Солесодержание концентрата оборудования «MWTROSW» при опреснении воды Черного моря на первой ступени составляет около 29 г\л, второй ступени 45 г\л, на третьей ступени 62 г\л, с извлечением пермеата до 75% от исходного состояния. Стоимость 1 м3 опресненной воды Черного моря от 0,7$ до 1,2 $, определяется технологией подготовки входящей воды и корректирование до значений СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».

Опреснение воды Черного моря

В Черном море, из-за притока пресной речной воды, существует два слоя воды, две массы которые слабо перемешиваются.

Поверхностный 100 метровый слой воды, в основном речного происхождения. В глубины моря поступает более тяжелая, соленая вода Мраморного моря, притекающая по дну Босфорского пролива и опускается в глубь. Соленость придонных слоев черноморской воды достигает 30000 мг\л.

Солесодержание воды с поверхности до 50-100 метров изменяется, от 17 до 21 г\л, а до дна соленость увеличивается равномерно, соответственно с изменением плотности воды.

На глубине ниже 200 метров, кислород нет, а присутствуют анаэробные сапротрофные бактерии, разлагающие фрагменты биологического и животного происхождения, погружающихся из верхнего слоя моря.

При без кислородном (анаэробном) разложении образуется сероводород – ядовитое вещество для животных и растений, блокируя дыхательную цепь митохондрий.

Источником серы служат серосодержащие аминокислоты белков, сульфаты морской воды, используемые бактериями для окисления органики. В объеме Черного моря около 90 % водного пространства безжизненно. Температура на поверхности Черного моря определяется температурой воздуха, в глубине круглый год 8 – 9 гр.С.

Для опреснения воды Черного моря применяется оборудование серии «MWT RO», индекс «SW»

Опреснение воды Азовского моря

Приток речных вод в Азовское море и затрудненный водообмен его с Черным морем отражаются на химическом составе воды. Дон, Кубань и другие реки, впадающие в Азовское море, вносят в него свыше 15 млн. тонн солей, в составе которых преобладают ионы НСО’з, SO»4 и Са», с атмосферными осадками в море поступают соли с соотношением ионов, как в речных водах. Из Черного моря поступает вода, богатая ионами Сl’, Nа’ и К’. В результате смешения вод , формируется современный химический состав Азовского моря. В среднем в поверхностных слоях вод открытой части моря содержится следующее количество ионов:

• натрий — 3,496;
• калий — 0,132;
• магний — 0,428;
• кальций — 0,172;
• хлор — 6,536;
• бром — 0,021;
• сульфат иона — 0,929;
• гидрокарбонат иона — 0,169.

Сравнение вод Азовского моря и Мирового океана — в воде Азовского моря преобладают, как и в океане, хлориды, но в отличие от океанской воды, соленость Азовского моря значительно ниже и несколько нарушается характерное для океана постоянство соотношения основных солеобразующих элементов. В частности, по сравнению с океаном относительное содержание кальция, карбонатов и сульфатов в азовской воде повышенное, а хлора, натрия и калия — пониженное.

В настоящее время соленость азовских вод распределяется следующим образом, — в прикерченском районе Азовского моря, куда поступает более соленая черноморская вода, соленость достигает 17,5°/о.

Вся центральная часть моря 12-12,5°/о. Незначительная область имеет соленость 13°/о.

В Таганрогском заливе соленость понижается к устью Дона до 1,3 °/о.

Опреснение воды Каспийского моря

130 рек впадает в Каспийское море, самые крупные – Волга, Урал, Терек, Самур, Сулак, Кура, Атрек, Эмба , которые дают до 90 % годового притока воды. Объем Каспийского моря зависит от сезонного уровня приточной воды. Сезонные температурные изменения воды от 5 до 25 гр.С.

Солесодержание колеблется от 11000 мг\л до 12800 мг\л, глубинная соленость возрастает суммарно до 200 мг\л.

Технология опреснения воды Каспийского моря зависит от требований по химическому составу фильтрата и объему водопотребления.

Технико – экономическое обоснование проекта опреснения и очистки воды от бора, зависит от схемы применяемых обратноосмотических элементов, реагентного дозирования.

Источник

Разбираем химический состав морской воды

Морская вода – многоэлементное вещество. Начиная с XIX века, ученые с большим вниманием относятся к ее изучению.

Современный состав элементов океанических вод сформировался миллионы лет назад, с тех же времен известно и благотворное влияние на человека.

Из чего состоит?

В водах мирового океана растворены в большей или меньшей степени все элементы периодической системы Менделеева.

В процентном соотношении воды 96,5, оставшиеся 3,5 – примеси.

Химический состав морской воды разнится в зависимости от ее происхождения.

На заметку! В природном варианте химический состав подразделяют на пять основных групп. Первая ответственна за солевой состав, оставшиеся четыре – за концентрацию примесей.

Главные ионы

В данную подгруппу, занимающую 99,98 % от общей массы примесей, входят 11 элементов:

1. Хлор (Cl).
2. Натрий (Na).
3. Сульфат.
4. Магний (Mg).
5. Кальций (Ca).
6. Калий (K).
7. Бикарбонат, иное название карбо уголь.
8. Бром (Br).
9. Барит.
10. Стронций (Sr).
11. Фтор (F).

Некоторые элементы представлены в виде минералов.

Растворенные газы

Группа инертных газов:

Справка! Соотношение кислорода к азоту в морской воде равно пропорции 1 к 2, а не 1 к 4 в отличии от воздуха.

Биогенные составляющие

В состав подгруппы входят:

1. Углерод (С).
2. Водород (Н).
3. Фосфор (Р).
4. Кремний (Si).
5. Железо (Fe).
6. Марганец (Mn).

Перечисленные элементы как в чистом виде, так и в виде соединений, составляют морские организмы.

Микроэлементы

Подгруппа составляющих в концентрации менее 1*10 -6 . Сюда входит большинство элементов периодической системы.

Органические вещества

Данная подгруппа состоит из особых элементов – результатов естественных биологических процессов в океане, и аллохтонных составляющих.

Последняя группа возникает при влиянии сторонних факторов, в том числе человеческого воздействия.

Морская вода, созданная в домашних условиях, представлена аналогичным составом, но в меньшей концентрации. Основой служит пресный аналог с растворенной в нем солевой смесью.

Важно! Морскую воду можно как приобрести в аптеке, так и создать в домашних условиях. Однако разница с оригиналом существенна и, при возможности, стоит использовать природный вариант.

Хим. состав, перечисленный выше, усреднен. В зависимости от географического положения водоема, а так же природных факторов, концентрация примесей может меняться.

Отличается ли в разных морях?

С учетом среднегодового климатического фона, в каждом море свой химический состав.

Процентное различие солености морей относительно океанических вод по мере убывания:

В зависимости от места забора пробы, состав элементов и их концентрация может разниться.

Каспийское море более насыщено сульфатами калия и магния, Мертвое — отличается максимальной концентрацией брома, Балтийское содержит большее количество воды и меньшее примесей. Черное море отличается богатством сероводородными соединениями. Эти воды наиболее схожи с составом крови человека.

Азовское море опреснено благодаря большим объемам поступающих речных вод. Поэтому его состав обогащен ионами натрия — 3,496, калия — 0,132, магния — 0,428, кальция — 0,172, хлора — 6,536, брома — 0,021, сульфат — 0,929, гидрокарбонат — 0,169.

Физические свойства

В зависимости от температурного режима и солености, разнятся и показатели физических свойств.

В усредненном диапазоне температуры и солености, получают следующие данные:

• 1020 — 1030 кг/м³;
• Скорость звука 1500 м/с.
• Вязкость 9,02 миллипуаз;
• Замерзание -1,9 C o ;
• Кипение 100,53 C o .

Справка! Чем больше концентрация соли, тем сильнее увеличивается плотность, ниже температура замерзания и выше кипения.

Влияние на человека

Благодаря химическому составу, морская вода благотворно воздействует на все отделы человеческого организма. Под ее влиянием ослабевают боли, улучшается циркуляция лимфы и крови, укрепляется опорно-двигательный аппарат, эндокринная, нервная и сердечно-сосудистая системы.

Концентрация элементов в морской воде придает ей антибактериальное свойство. Повышается эластичность кожи, проходят угревые высыпания и другие последствия аллергических реакций.

Благодаря содержанию солей, организм легко и комфортно ощущает себя в морской воде. Минимизируется нагрузка на суставы, а кровообращение равномерно циркулирует по всем отделам.

Заключение

Морская вода – природный кладезь химических элементов. В зависимости от ее агрегатного состояния, химического состава будут разниться и физические свойства.

Спектр применения соленой воды широк: от промышленной сферы до индустрии красоты и здоровья. Географическое расположение, климатические условия и глубина – также немаловажные факторы, влияющие на составляющие и, соответственно, свойства воды.

Источник