Общий объем воды на Земле составляет около 1400 млн км3, из которых лишь 2,5%, т.е. около 35 млн км3, приходится на пресную воду. Большая часть ее запасов сосредоточена в многолетних льдах и снегах Антарктиды и Гренландии, а также в глубоких водоносных горизонтах. По данным ООН, на начало 2000-х гг. более 1,2 млрд людей живут в условиях постоянного дефицита пресной воды, около 2 млрд страдают от него регулярно. В 2030 г. 47% мирового населения будут жить под угрозой водного дефицита. Таким образом, проблема очистки воды является одной из важнейших для современного человека. Для ее решения Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) была принята стратегия для управления качеством воды в целях охраны и укрепления здоровья человека [1].
Проблемы качества и очистки воды затрагиваются в большом количестве специализированной литературы. Основным современным методом получения качественной воды остается ее дистилляция [2–6]. Вместе с тем все шире распространяются нетрадиционные технологии очистки воды.
Перспективы низкотемпературных технологий водоподготовки
В настоящее время растет интерес к холодильным технологиям опреснения воды. Среди таких технологий водоподготовки особое место занимают вымораживающие опреснительные установки блочного типа [7–10]. Их преимуществом являются простота и надежность конструкции, компактность и, связанная с этим, энергетическая эффективность. Принцип блочного вымораживания устраняет системные потери холода, которые характерны для традиционных установок криоконцентрирования. Дальнейшие исследования по совершенствованию технологий блочного вымораживания направлены на интенсификацию процессов массопереноса в процессе формирования льда. Именно кристаллизация определяет продолжительность процесса вымораживания как в установках блочного типа, так и в традиционных криоконцентраторах.
Представляется, что перспективным методом интенсификации массопереноса при кристаллизации являются акустические волновые поля. Подтверждением являются многочисленные результаты исследований, которые не касаются непосредственно процессов кристаллизации, но свидетельствуют о положительном влиянии ультразвука на теплоперенос.