Опреснение как спасение. Когда в Крыму питьевой станет морская вода

Происходит то, что после известных событий в 2014 году полуострову перекрыли Северо-Крымский канал и люди остались без источника практически всей своей питьевой воды. И на сегодняшний день у них есть только несколько водохранилищ. А поскольку минувшее лето оказалось засушливым, эти водохранилища обмелели и стало совсем плохо. В Симферополе воду включают лишь на несколько часов утром и вечером. К примеру, в микрорайоне "Загородный" с 6 до 9 утра и с 6 до 9 вечера, а, скажем, в "Каменках" вообще только с 18 до 22. Для нормальной жизни городу нужно около 160 тысяч кубометров воды в сутки, и 60 тысяч сейчас катастрофически не хватает.

Во-первых, бурить скважины. Глава Крыма Сергей Аксёнов в конце октября сообщил, что сейчас активно работают три и они дают 11 тысяч кубометров в сутки. Принято решение о бурении ещё трёх, и это удвоит объём получаемой воды. Кроме того, по словам главы региона, в районе Вилинского водозабора бурят ещё пять скважин на 15 тысяч кубов в сутки (в общей сложности). Однако, как признаёт он сам, использование подземных вод в таких объёмах "чревато последствиями".

Далее — есть план по очистке воды из реки Салгир, куда сливают канализационные стоки. Надо сказать, это будет весьма непростая задача: уровень загрязнения в реке примерно в 1000 раз выше предельно допустимых норм. Крымское правительство направило федеральным властям свою программу по строительству под Симферополем очистных сооружений.

И, наконец, совершенно уникальный для России проект — опреснение морской воды. Как рассказал Аксёнов в эфире "Крым 24", этот процесс планируется запустить в селе Фрунзе Сакского района. Ранее сообщалось, что местом строительства будущей станции станет село Николаевка.

Ведущие российские университеты подключились к спасению полуострова и предложили свои варианты опреснительной станции. Одна из концепций разработана в Российском химико-технологическом университете. Там рассказали, что в любом случае будущий опреснитель должен работать по технологии обратного осмоса — она позволяет получать пресную воду при минимальных затратах электричества.

Для начала так: бывает, так скажем, естественный осмос. По сути, вроде диффузии. Имеется некая ёмкость, и она разделена на две половины специальной полупроницаемой мембраной. Это значит, что мембрана воду пропускает, а то, что в этой воде плавает, — нет. Кстати говоря, такая мембрана — изобретение самой природы: она есть, например, у куриного яйца прямо под скорлупой.

Так вот, с одной стороны мы наливаем слабый раствор, допустим, той же соли. А с другой стороны наливаем ядрёный рассол. И вот он, осмос: если не предпринимать никаких дополнительных усилий, вода из слабого раствора естественным образом понемногу будет переходить сквозь мембрану туда, где находится суровый концентрат, и этот концентрат будет разбавляться. Из рассола вода на ту сторону тоже уходит, но сравнительно мало, потому что огромное количество кристалликов соли не даёт ей пройти. То есть в результате мы через какое-то время получаем с обеих сторон раствор в одинаковой концентрации.

Но нам-то надо наоборот, чтобы из рассола вода активно шла на другую сторону, а соль оставалась на мембране. Для этого надо что-то сделать. А именно — создать давление с той стороны, где рассол. Примерно в 50–100 атмосфер. Это будет продавливать концентрат через мембрану. Поэтому процесс и называют обратным осмосом.

По обратноосмотическому принципу так: сначала морская вода собирается в специальный бак, а оттуда насосами закачивается, собственно, туда, где установлены мембраны и создано очень сильное давление.

В РХТУ отметили, что их проект опреснительной станции предусматривает использование только отечественных мембран. По словам Андрея Лойко, они уже не первый год успешно используются везде, где нужен обратный осмос.

Специалист подчеркнул, что вуз предлагает свою помощь и в решении важнейшего вопроса, куда девать рассол. Обычно его сливают в море подальше от берега — и он благополучно перемешивается с окружающей водой. Но не везде есть подходящая для этого скорость движения воды. Если он будет застаиваться, это может обернуться бедой для экологии.

Естественно, там, где очень жарко. Крупнейшие в мире комплексы находятся в Саудовской Аравии. Они производят более миллиона кубометров пресной воды в сутки. Чуть менее мощную станцию — на 909 тысяч кубов — строят сейчас в Объединённых Арабских Эмиратах. А в Израиле путём опреснения получают около половины всей питьевой воды.

А вот в казахстанском Актау (в прошлом Шевченко) на берегу Каспийского моря вообще нет природных источников питьевой воды — город построили в безводной пустыне, он живёт только на опреснении. Ещё в конце 60-х здесь появились первые "самовары" — испарительные установки: станция работала на технологии выпаривания.

Пар, идущий с ТЭЦ, использовали в качестве дистиллята и смешивали со слабоминерализованной артезианской водой. Получалась пригодная для питья вода. А с 1972 года станцию "подключили" к ядерному реактору БН-350. Так появился первый в мире атомный опреснитель. Он вырабатывал 120 тысяч кубов воды в сутки. Завод приготовления дистиллята в Актау существует и сейчас, только он работает уже не от атомной энергии, а от газовых ТЭС.

Как обещает глава Крыма, возведение опреснительной станции одновременно с прокладкой водовода займёт "ориентировочно один год и два месяца".

Между тем, по расчётам специалиста РХТУ, на строительство может понадобиться примерно 2,5 года.

В РХТУ поведали, что удельные капитальные затраты на производство одной тонны пресной воды в час по технологии обратного осмоса составляют 15–20 тысяч долларов. Заявленная общая мощность двух будущих "пробных" опреснителей — 40 тысяч тонн в сутки (тонна и кубометр — одно и то же), значит, 1,6 тысячи тонн в час. Получается, что на их строительство понадобится минимум 25 миллионов долларов, это около двух миллиардов рублей. Ранее были названы более внушительные цифры: 20–30 миллиардов рублей на опреснитель только для нужд Симферополя. В любом случае, как заверили в химико-технологическом, это не слишком дорогостоящий проект, с учётом острейшей нехватки питьевой воды расходы быстро окупятся.