Водопользование и очистка воды кратко

Обновлено: 25.06.2024

Водопроводная вода, хоть и проходит стадию подготовки на очистных сооружениях прежде, чем попасть к потребителю, требует дополнительной очистки до питьевой. Процесс удаления нежелательных веществ нужен не только для особо требовательных физико-химических процессов на производственных предприятиях, но и для бытового потребления в квартирах, частных домах, для полива растений и содержания животных. Для осуществления этого процесса используются один из 4 методов очистки воды до питьевой, либо применяется комбинированный способ.

Как связано качество питьевой воды и методы очистки воды

Технология очистки воды до питьевой - это процесс подготовки природной воды, включающий различные методы удаления нежелательный частиц, минералов, биологических веществ и газов, результатом которого является получение пригодной питьевой воды.

Прежде чем выбрать способы очистки воды питьевой воды, необходимо разобраться, от чего чистить воду. К основным загрязнениям пресной воды (водопроводной, колодезной, родниковой, скважинной) относят:

механические примеси - песок, ил, глина, ржавчина;
микроорганизмы, бактерии, вирусы и органические соединения;
железо, марганец и тяжелые металлы;
гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, соединения азота и свободных лор;
легкорастворимые соли и газы.

Реализуемые современные методы очистки воды до питьевой различны и подбираются в зависимости от качества исходной воды, которое проверяют путем лабораторного исследования.

Основные методы для очистки питьевой воды

В зависимости от принципа действия активных компонентов очистительных устройств выделяют 4 группы способов очистки воды питьевой:

физические;
химические;
биологические;
физико-механические.

Физические методы и средства очистки питьевой воды

Физические методы питьевой водоподготовки применяются для очистки воды от твердых, нерастворенных, взвешенных и чаще всех крупнофракционных частиц. На особую эффективность данных методов водоподготовки питьевой воды не рассчитывают, поэтому применяют только для первичной очистки. Самые известные среди них:

отстаивание;
процеживание;
кипячение;
заморозка;
очистка питьевой воды методами фильтрации;
обработка ультрафиолетом.

Химические технологии очистки питьевой воды

Современные химические методы для очистки питьевой воды имеют высокую производительность и эффективность. Очистка происходит за счет взаимодействия специальных химических компонентов, которые угнетают действия примесей. Основные реакции:

нейтрализация (выравнивание щелочного баланса среды);
окисление (обезвреживание токсичных компонентов и хлора);
восстановление (удаление ряда переходных элементов, простых металлов и соединений).

В силу применения активных химических веществ некоторые технологии водоподготовки питьевой воды являются опасными для здоровья человека.

Биологические методы и способы очистки питьевой воды

Как следует из названия в основе метода подготовки питьевой воды лежит принцип использования живых микроорганизмов: аэробных либо анаэробных бактериальных культур. Данный современный метод подготовки питьевой воды перспективный, но применяется лишь для очистки сточных вод.

Физико-химические методы очистки и обеззараживания питьевой воды

Самый популярный метод, используемый для очистки питьевой воды, - физико-химический. Основные современные способы очистки (обезжелезивание, ионный обмен, обратный осмос) включены в данную группу.

Технологии подготовки питьевых вод с помощью обезжелезивания и аэрации

Результатом обезжелезивания является полное извлечение из воды железа и марганца. В зависимости от валентности присутствующего металла применяют разные схемы очистки питьевой воды от железа. Два наиболее популярных: реагентный с помощью введения окислителей, безреагентный с использованием катализаторов окисления и метод аэрации.

Аэрация позволяет избавиться от самого распространенного вида железа - двухвалентного. Сущность данной схемы водоподготовки питьевой воды - насыщение воды кислородом, под действием которого железо из растворенной формы переходит в твердую, впоследствии отделяемую механической очисткой.

Данные современный способы очистки питьевой воды безопасны, улучшают вкус воды и сравнительно не дороги. К минусам системы можно отнести узконаправленность метода, необходимость соблюдения определенного PH воды, необходимость регулярной смены фильтра.

Ионообменные методы подготовки воды для хозяйственно питьевого потребления

Принцип работы ионообменных фильтров заключен в действии специальной смолы. Когда вода проходит через фильтр умягчения, происходит реакция ионного обмена, так смоле удается удерживать ионы кальция, магния, насыщая воду полезным натрием или нейтральным водородом. Получаемые соли являются безвредными, не выпадают в осадок и не вызывают накипи. Также смолы улавливают вредные тяжелые металлы. Применяются системы совместно с фильтром грубой чистки и, когда минерализация воды находится на уровне более 100 мг на 1 л. Среди недостатков таких методов подготовки питьевой воды выделяют:

необходимость частой регенерации смолы;
невысокая скорость очистки.

Данный способ относится к наиболее эффективным методам очистки питьевой воды и сточных вод.

Обратный осмос - современный метод очистки питьевой воды

Системы очистки воды, в основе которых лежит процесс обратного осмоса, считаются универсальным способом. Эффективность данного метода очистки питьевой воды до 99%. Процесс строится на действии физических сил, под влиянием которых чистая вода проходит сквозь полупроницаемую мембрану, а примеси (механические, растворенные соли, металлы) остаются в исходном растворе и в последствии выводятся в сток. Самая важная составляющая для осуществления процесса - достаточный напор воды.

Выделяют два основных недостатка обратноосмотического способа подготовки питьевой воды: неспособность улавливать летучие компоненты, такие как хлор и летучая органика, и полная деминерализация воды. Поэтому в установках обратного осмоса используют фильтры пред и послеобработки.

Обеззараживание - основной метод очистки питьевой воды от микробиологического загрязнения

Методы обеззараживания служат для уничтожения вредных микроорганизмов, вирусов и бактерий. Существует несколько методов очистки питьевой воды:

хлорирование;
озонирование;
йодирование;
термическая обработка;
применение ультразвуковых установок;
использование серебра.

Каждый метод очистки питьевой воды от бактерий имеет свои плюсы и минусы, оказывая или нет влияние на здоровье человека. Наибольшую эффективность имеют комбинированные бактерицидные установки, предназначенные для обеззараживания воды небольших объемов и применения в бытовых целях.

Подготовка питьевой воды с помощью сорбции

Данный метод очистки питьевой воды с помощью угольных фильтров в России используется для того, чтобы проводить эффективную очистку воды в больших объемах. Он подходит для глубокой очистки воды любого назначения, а также в качестве этапа водоподготовки и заключительного этапа очистки.

Действующее вещество - сорбент, который способен удерживать на своей поверхности вредные вещества за счет пористой структуры. Обычно используются активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты. Данный способ очистки питьевой воды позволяет избавиться от нитратов, гербицидов и пестицидов, фенолов, ПАВ и т.д.

Флотация - новый метод очистки питьевой воды

Принцип работы систем на основе процесса флотации сводится к насыщению воды пузырьками воздуха, которые способны улавливать взвешенные частицы загрязняющих компонентов, выводя их на поверхность и образуя пену, которая в свою очередь удаляется механическим способом. Часто вместо обычного воздуха используют химические компоненты. Метод подготовки воды питьевого качества применяется в основном для очистки от нефтепродуктов, масел и других компонентов, которые не поддаются удалению другими методами. Это достаточно эффективный, но узконаправленный метод, который применяется в основном в промышленной водоподготовке.

Электродиализ и электродеионизация - специальные методы очистки питьевой воды

Мы знаем все о качестве питьевой воды и методах ее подготовки

Все методы подготовки питьевой воды имеют свои достоинства и недостатки, поэтому выбирая подходящий вариант, нужно основываться на пригодности способа в каждом конкретном случае. Например, провести анализ воды и установить качественный и количественный состав примесей, а также понять, какой уровень очистки воды на выходе требуется, ведь к питьевой воде, воде для бытовых нужд и технической воде предъявляются разные требования. Наилучший вариант - приобрести комплексную установку, позволяющую провести очистку и насыщение воды полезными минералами.

Безопасность питьевой воды в эпидемическом ощл
шении должна быть гарантирована соблюдением сдцу_
щих условий:

— термотолераитные полиформные бактерии - отсут^
вне в 100 мл воды:

— общие иолиформныс бактерии - отсутствие в 100 мл водц.

— общее микробное число — не более 50 образующих коло-
нии бактерий в 1 мл воды;

— колифаги - отсутствие бляшкообразующих единиц
в 100мл воды;

— споры сул1фгфелуцирующих клаттииий — сггсутсгвне
спор в 20 мл воды;

— цисты ляблий — отсутствие цист в 50 л.
Безвредность питьевой воды по химическому составы

определяется по обобщенным показателям, содержанию хими-
ческих веществ, наиболее часто встречающихся в природных
водах на территории России, и вредных веществ, получив-
ших широкое распространение.

Радиационная безопасность питьевой воды определив
ее соответствием нормативам по показателям общей альфа-
и бета-активности, предельные значения которых не должны
превышать соответственно 0,1 и 1,0 Бк/л.

Контроль качества питьевой воды обеспечивается органи-
зацией, осуществляющей эксплуатацию системы водоснаб-
жения, службами Санэпидемнадзора, а также независимыми
организациями, получившими аттестаты аккредитации Гос-
стандарта России.

Источники водоснабжения подразделяют на поверхно-
стные, которые включают забор из реки или озера, и подзем-
ные. Последние более надежны в санитарно-гигиеническом
отношении. Действительно, вслучае возможных аварий вода
этих источников подвержена загрязнению в значительно

Подземные воды в зависимости от уровня расположе-
ния делятся на почвенные, грунтовые и межпластовые. На
рис. 10.19 представлена простейшая схема залегания подзем-
ных вод.

Грунтовые подземные воды ненапорные (см. рис. 10.19; поз. 1)
расположены в первом от поверхности Земли водоносном гори-

зонте. Состаи и расход их устойчивы, они достаточно широко
используются в качестве источников водоснабжения в сельской
местности. Межпластовые воды располагаются в водоносных
горизонтах, размешенных между двумя водонепроницаемыми
пластами. Состав этих вол отличается большим постоянством.
Они хорошо защищены от непосредственного загрязнения
поверхностны ми стоками, и вода таких источников использу-
ется, как правило, без очистки и соеээарлживания.

В случае, когда необходим большой расход воды, в качестве
водоисточников используют реки, водохранилища, озера. Вода
таких источников содержит много взвешенных частиц, например
песка, мельчайших остатков различных растений и организмов,
а также множество небезопасных для здоровья человека ми кро-
оргаиизмов. Поэтому воду из открытых источников используют
для питьевых целей, как правило, с предварительной очист-
кой (водоподготовкой), включающей обеззараживание.

Лимитирующий показатель вредности для водоемов хозяй-
ственно-питьевого и культур но -бытового назначения (I кате-
гория) используют трех видов: саннтарно-токсикатогический,
общесанитарный и органолептический; для водоемов рыбо-
хоэяйственного назначения (II категория) наряду с указан-
ными используют еще два вида ЛПВ; токсикологический

Водоподготовка.

Необходимость очистки зоды от загряз-
нений возникает в том случае, если качество воды природ-
ных источников не удовлетворяет требованиям. Комплекс
типовых очистных сооружений включает, как правило, сле-
дующие основные элементы: смесители, камеры хлопьеобразо-
вания. отстойники или осветлители, фильтры. В соответствии
с рекомендациями СНиН 2.04.02-84 способ обработки воды,
состав и расчетные параметры очистных сооружений следует
выбирать исходя из конкретных условий.

По принципу перемещения масс воды в очистных соору-
жениях различают самотечные и напорные системы. В пер-
вых применяются сооружения открытого типа. Поступающая
на обработку вода протекает в них самотеком вследствие
разницы гидростатических уровней как в различных час-
тях сооружений, так и между отдельными сооружениями.
В напорных системах используются сооружения закрытого
типа, в которых вода циркулирует под давлением, создавае-
мым насосной станцией.

Обеззараживание и доочистка.

Завершающим этапом
подготовки воды для питьевых целей является ее обеззара-
живание, которое может быть осуществлено с помощью хло-
рирования, озонирования, бактерицидного обличения и других
способов. В современной практике очистки воды наиболее
широкое распространение получило хлорирование.На водо-

проводных очистных станциях для хлорирования используют
жидкий хлор, а на станциях небольшой производительно-
сти — хлорную известь.

Для осветленной речной воды доза хлора обычно колеб-
лется в пределах 1,5-3,0 мг/л; при хлорировании подземных
вод она не превышает 1—1,5 мг/л, но в отдельных случаях
может потребоваться увеличение дозы хлора из-за присут-
ствия в воде гуминовых веществ, закисного железа. Показа-
телем правильно определенной дозы хлора служит наличие
в воде хлора, остающегося в ней от введенной дозы после
окисления находящихся в воде веществ. Согласно современ-
ным требованиям концентрация остаточного хлора в воде
перед поступлением ее в сеть должна находиться в преде-
лах 0,3—0,5 мг/л. За расчетную следует принимать ту дозу
хлора, которая обеспечивает указанное количество остаточ-
ного хлора. Расчетная доза назначается в результате проб-
ного хлорирования.

В последние годы для обеззараживания все чаще стали
использовать озонирование. Озон весьма эффективен, но
быстро разлагается. Несомненным достоинством озони-
рования является снижение запахов и привкусов, а также
цветности воды. Средняя доза озона составляет 1 мг/л. Для
получения 1 кг озона затраты электроэнергии составляют
около 25—30 кВт/ч.

Введение озона в воду осуществляют в специальных смеси-
телях, куда озон подается через распределительную систему,
выполненную, например, в виде пористых труб. Наилучший
эсрфект получается при контактировании озона с водой в виде
мельчайших пузырьков.

В некоторых случаях для уничтожения микроорганизмов
воду обрабатывают ультрафиолетовыми лучами. Вода, под-
вергаемая облучению, должна быть максимально прозрачной
для ультрафиолетовых лучей. Для больших городов, с боль-
шой протяженностью водопроводных сетей, пока этот спо-
соб не используется из-за отсутствия длительного действия
ультрафиолетового излучения, которое не позволяет гаран-
тировать качество воды от вторичного микробиологического
загрязнения.

Давно известен способ обеззараживания воды с использо-
ванием соединений серебра, который может быть использо-
ван, например, в походных условиях. Бактерицидное действие
серебра проявляется при концентрации более 0,04 мг/л, а при

концентрации 0,1-0,3 мг/л кишечная палочка отмирает
в течение часа. При повышении температуры такое бакте-
рицидное действие возрастает. Преимущество серебра перед
остальными обеззараживающими реагентами состоит в более
длительном бактерицидном действии.

Наряду с обеспечением населения питьевой водой, важ-
нейшее значение имеет также обеспечение технической водой
промышленных предприятий. В большинстве случаев вода
в промышленности используется в технологических про-
цессах, требования к ее качеству определяются, как правило,
характером технологического процесса. На предприятиях,
кроме того, требуется вода для хозяйственно-питьевых цепей
и ликвидации различных чрезвычайных ситуаций, например
для тушения пожаров. Требования к технической воде опре-
деляются стандартами и нормативами корпораций и пред-
приятий. При этом выделяются наиболее крупные источники
водопотребления — производства для охлаждения, промывки,
парообразования, гидротранспорта, технологические про-
цессы, в значительных количествах использующие техниче-
скую воду, и т.д.

В большинстве случаев качество питьевой воды удовле-
творяет требованиям, предъявляемым к воде, используемой
н промышленности. Однако ряд современных производствен-
ных потглбителей гтоедъявдяют к качеству используемой воды
столь высокие требования, что им не может удовлетворить

Всем нам необходимо употреблять жидкость без вредных примесей, но нынешний уровень экологии оставляет желать лучшего. Поэтому сегодня особенно актуальна очистка питьевой воды: современные методы и способы обработки постоянно совершенствуются, и именно они будут в фокусе нашего внимания. Рассмотрим те варианты, которыми можно воспользоваться в промышленных и домашних условиях для удаления посторонних и опасных для здоровья элементов при заборе из скважины или другого источника.

Сразу отметим, что принципиально разных технологий несколько – можно разбить их на 4 группы:

В последние годы и даже десятилетия наблюдается стойкая тенденция к комбинированию: не ограничиваясь какой-то одной нишей, приемы и средства грамотно сочетают для повышения их эффективности. Использование тех или иных инструментов и мер зависит от целого ряда факторов, в числе которых и степень загрязнения, и характер примеси, и ее концентрация, и другие показатели. Теперь рассмотрим каждое семейство подробнее.

Биологические методы и способы очистки воды

Показывают хорошую результативность и по праву считаются передовыми. В случае с любым из них ключевую работу выполняют живые организмы – одно- и многоклеточные, грибки, бактерии, водоросли. Поэтому важно правильно подобрать их: так, те же Nitrosomonas быстро заставят осесть азотосодержащие соединения, но будут малоэффективны, когда потребуется удалить фосфор.

Такие помощники могут образовывать целые колонии, скапливающиеся в сточных каналах – активный ил: вязкую массу черного или коричневого цвета с сырым запахом. Еще один вариант их семейств – зооглеи шарообразной или другой формы.

Биометоды могут использоваться на следующих объектах:

водоемы естественного или искусственного происхождения;

масштабные очистные сооружения;

поля фильтрации – глина, торф, песок, суглинок, пропускающие сквозь себя воду в больших объемах;

метатенки – резервуары, в которых осуществляется анаэробная стабилизация стоков и осадков.

аэро- и окситенки – комплексы принудительного насыщения кислородом.

В первом и втором случае нежелательные примеси убирают микроорганизмы, проживающие в почве. В третьем с загрязнениями борется загрузочный материал, защищенный биопленкой – слоем бактерий-аэробов. В четвертом не нужен кислород и производится подача концентрированного осадка из отстойников. В пятом применяется активный ил.

Физические способы очистки воды

Они являются традиционными, но до сих пор распространены – главным образом на первых этапах восстановления высоких органолептических свойств рассматриваемой среды. Позволяют убрать крупные включения и существенно облегчить последующие технологические операции.

Наиболее актуальными из них остаются:

различные варианты фильтрования,

Теперь – подробнее о каждом. В первом случае жидкость в течение какого-то срока содержится в специальном резервуаре, и за это время загрязнения оседают на дне и стенках емкости (из-за гравитации). Во втором поток направляется через ряд сит, решеток и аналогичных улавливателей, задерживающих твердые и легко отделяющиеся частицы примесей. В обоих ситуациях выполняется так называемая грубая очистка воды – это механическое устранение нежелательных элементов. Есть еще и тонкая, и ее можно проводить при фильтрации, пуская среду через пористый материал (в роли которого может выступать песок или другие кварцевые соединения мелких фракций). Результат – улучшение цвета, прозрачности, запаха и вкуса.

И, наконец, ультрафиолетовая обработка, которая проводится дополнительно. УФ-волны частотой 200-400 нм запускают фотохимические реакции, повреждающие РНК и ДНК микробов, вирусов и прочих вредителей. Таким образом осуществляется обеззараживание жидкости без изменения ее структуры или уровня экологичности.

Химические способы водоочистки

Все они сводятся к правильному подбору ингредиентов и активизации нужных процессов – либо выпадения осадка, либо разложения на безопасные составляющие.

Методы данной категории можно условно разделить на 3 подгруппы:

Первый случай основан на кислотно-щелочном взаимодействии – выравнивается pH-уровень. Для этого нужно добавить в жидкость либо недостающую среду, либо средства-активаторы. Например, для стоков это либо Ca(OH)2 (известковое молоко) или Na2CO3, либо отходящие газы со значительной концентрацией NO2, CO2 или SO2.

Но как быть тогда, когда примеси не вступают в реакцию с вышеперечисленными соединениями? Нужно использовать более сильные вещества, обычно хлорсодержащие: Cl2, ClO2, NaClO, KClO, Ca(ClO)2. Не менее популярны H2O2, KMnO4, K2Cr2O7, O2 и O3 – запускающие реакции оксидации, в результате которых вредные добавки становятся либо менее токсичными, либо легче удаляемыми.

Ранее очистка воды химией путем хлорирования широко использовалась в централизованных системах водоснабжения. Ее применяли из-за низкой стоимости, впечатляющей эффективности и антибактериального действия реагентов. Но со временем стали проявляться и недостатки: по мере износа коммуникационных линий вероятность повторного загрязнения становилась выше, всегда оставался риск не соблюсти дозировку, что оборачивалось появлением токсинов в жидкости.

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Поэтому сейчас все чаще отдают предпочтение озонированию, ведь O3 абсолютно безопасен в любых своих концентрациях, а результативность его даже лучше. Единственный его минус в том, что получать его в больших объемах пока проблематично.

Физико-химические методы водоочистки

Это обширная и разнообразная группа, объединенная характерной особенностью – комбинированным воздействием. Осуществление механических операций дополняется использованием химических реактивов, благодаря чему твердые и жидкие частицы, растворенные газы, тяжелые металлы, микробы, бактерии удаляются эффективнее.

Удобны своей универсальностью: не только убирают всевозможные примеси, но и могут быть применимы на любом этапе, как уже во время глубокого воздействия на жидкость, так и при предварительной ее нормализации.

Так как их достаточно много, выделим ключевые:

Основные способы очистки воды

Рассмотрим те из них, которые максимально актуальны, то есть используются сегодня чаще всего в силу каких-либо причин (экономичны, повсеместно распространены и тому подобное). Сюда же включим и наиболее перспективные варианты, за которыми будущее.

Механическая фильтрация

Подкупает своей легкостью и заключается в улавливании нерастворенных частиц, слишком крупных для прохождения через решето, сито или мембрану. Пускаете поток сквозь такой улавливатель, и жидкость свободно протекает, а лишние элементы остаются на стенках преграды – все предельно просто.

Главные объекты применения – муниципальные станции, осуществляющие регулярные заборы из озер, рек и других открытых источников и выполняющие централизованную подачу в городские дома и квартиры.

Эффективность напрямую зависит от размеров ячеек фильтра, которые определяются материалом, диаметром, формой сечения каналов-отверстий. Так, колонки с активированным углем останавливают частицы размером 100-1000 мк, чего недостаточно для препятствования микроорганизмам (которые от 0,4 до 3 мк) и блокировки значительной части нерастворенных примесей (они от 0,1 до 20 мк).

Ионный обмен

Распространенный процесс очистки воды, предназначенный для снижения концентрации солей жесткости и улучшения потребительских качеств жидкости.

Реализуется по следующей схеме:

поток пропускают через загрузку в виде органической смолы (сегодня уже чаще используется синтетическая, чем натуральная);

запускаются реакции, в ходе которых фильтрующий материал отдает заряженные частицы хлора и натрия, а взамен получает магний и кальций;

выравнивается pH-уровень и происходит умягчение.

Бытовые установки, функционирующие по этому принципу, вряд ли справятся с серьезным загрязнением, но зато они работают долго. В более серьезных и дорогих промышленных системах предусмотрена возможность восстановления полезных свойств – регенерирующими растворами, обогащенными OH- и H+.

Обратный осмос

Метод позволяет убирать вирусы и бактерии, соли, газы, коллоиды, а также проводить опреснение и очистку стоков. Согласно ему, поток подают через специальную мембрану, пропускающую жидкость, но блокирующую растворенные примеси (в том числе и полезные). Для максимальной эффективности требуется загрузка в виде активированного угля. Результат приближенный к дистилляту.

Хотя минусы тоже есть – в числе недостатков:

сравнительная дороговизна оборудования,

малая производительность (в среднем 1 л/ч),

необходимость в предварительной механической фильтрации,

высокий процент сброса среды в дренаж – до 70%,

нужные микроэлементы приходится добавлять в отдельном порядке.

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Поэтому продолжают искать альтернативу.

Электрохимическая очистка

Под действием тока запускаются ОВ-реакции, в результате чего уничтожаются все микроорганизмы. Быстрое и доступное в реализации решение, потому нашло применение в России. На Западе же со временем заметили, что одновременно разрушаются и структурные связи молекул, поэтому стараются использовать более щадящие варианты.

Дистилляция

Суть в том, чтобы сначала заставить жидкость испаряться, а после – конденсироваться. Меняя свою форму, многокомпонентные примеси разделяются на фракции, которые затем легче отделить от питьевой среды.

Работающие по данному принципу системы должны быть загружены активированным углем, эффективно впитывающим высоколетучие и низкомолекулярные соединения. Преимущество метода в простоте и сравнительно хорошей эффективности, недостаток в том, что на его реализацию уходит много времени.

Сорбция: сорбенты и фильтры на их основе

В этом случае ненужные элементы поглощаются наполнителем улавливателя. При его правильном выборе степень удаления достаточно высокая.

Наиболее часто используемое действующее вещество – активированный уголь: сегодня его производят в огромных объемах и потребляют миллионами тонн. Он универсален, а площадь пор на 1 г достигает 1500-2000 м2.

Безреагентные фильтрующие обезжелезиватели

С аэрацией

В этом случае используется обычный воздух, который можно взять прямо из атмосферы. В нем достаточно O2 для запуска ОВ-процессов. С целью ускорения и повышения эффективности можно обеспечить его подачу с нагнетанием и/или с распылением.

Ультрафиолетовые и озоновые фильтры

Используются для обеззараживания, так как отлично уничтожают вирусы с бактериями.

Первые устанавливаются в медучреждениях и бассейнах; их ниша несколько ограничена высоким электропотреблением и необходимостью в высоком качестве техобслуживания.

Вторые нашли себя в городских домах и дачных поселках, в ресторанах и даже в лабораториях; они не нуждаются в реагентах – УФ-лучи замечательно убивают споровые и вегетативные организмы, не изменяя полезных свойств жидкости.

Методы очистки воды от тяжелых металлов

поглощение примесей сорбентами – на втором месте из-за доступности активированного угля;

ионный обмен – дороже, чем предыдущие (приходится тратиться на регенерацию смол), но тоже эффективный;

электролиз – наряду с высокой результативностью очистки имеет обратную сторону – связи между молекулами частично разрушаются.

АМЕТИСТ - 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Все они помогают избавиться от Mn, Fe, Pb, Hg, Cu.

Способы обезжелезивания

Разделим их на 3 категории:

Отстаивание – простое, доступное каждому, требующее наличия объемного резервуара и запаса времени. Fe+2 будет медленно окисляться и оседать на внутренних поверхностях емкости.
Безреагентные – электролиз, аэрация, биологическая оксидация, электромагнитное воздействие. При любом из них реакции протекают с нормальной для них скоростью.
Каталитические – коагуляция, обработка перманганатом калия или гипохлоритом натрия. В каждом из случаев провоцируется убыстрение процессов с целью образования осадка.

Походные технологии очистки воды: основные методы

На природе, собираясь напиться из сомнительного источника, следует принять одну из таких мер:

Проведите фильтрацию – возьмите бутылку, закройте ее горлышко тканью, на которую насыпьте песок (или мелкий древесный уголь). После чего пропустите сквозь такой примитивный улавливатель жидкость и только после этого употребляйте ее.
Осуществите дистилляцию – поставьте трубу так, чтобы оба конца ее смотрели вверх, наполните ее, с двух сторон накройте кастрюлями с тканью внутри, разведите костер. Вода будет превращаться в пар и конденсироваться в посуде. После останется только затушить пламя, подождать, пока поверхности остынут, и выжать ткань.
Прокипятите то, что набрали, в течение 10-30 минут – да, примитивно, но дает хоть какой-то результат.
Проведите дезинфекцию – в 1 литре разведите 2 чайные ложки поваренной соли и дайте настояться в течение получаса. А если пугает вкус, лучше заранее запаситесь таблетками для обеззараживания и использовать их.

Способы очистки воды в домашних условиях

Бытовой фильтр будет самым современным вариантом, но если его нет, можно:

Химические и физические методы и средства: очистка воды замораживанием

Выше мы описали самую примитивную схему, но ведь уже придуманы более эффективные и правильные (но все равно достаточно простые) варианты заморозки. Предлагаем вам тройку наиболее популярных.

Метод А. Д. Лабзы

По нему необходимо:

заполнить водой банку объемом 1,5 л, но не доверху, а оставив немного незанятого пространства;

поставить емкость в холодильник, причем на картонную подкладку (нужно обеспечить дну теплоизоляцию);

посмотреть, насколько быстро замерзнет половина – обычно на это уходит до 10 часов;

Способ А. Маловичко

В соответствии с ним следует:

залить эмалированную кастрюлю жидкостью, уже прошедшей фильтрацию;

достать через 3-4 часа, посмотреть, насколько сильно схватилась вода, слить все, что можно (львиную долю объема) в другой резервуар;

поставить последний в морозилку, снова на 180-240 минут, а образовавшийся на предыдущем этапе лед выбросить (в нем и скопились вредные вещества);

по прошествии времени вытащить тару, снова слить, но использовать уже оставшуюся замерзшую часть.

Технология братьев Залепухиных

Действуя по нему:

снимаете кастрюлю с плиты и быстро охлаждаете в большей емкости, например, в заполненном тазу;

а дальше используете одну из описанных выше схем, допустим, предложенную Лабзой, она проще.

Описание процесса водоснабжения как подачи поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и качестве. Техническая характеристика водозаборных, водоподъемных и очистных сооружений как элементов систем водоснабжения. Очистка воды.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	04.02.2013
Размер файла	412,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство просвещения ПМР

Приднестровский промышленно-экономический техникум

Студент 108 группы

Содержание

1. Водоснабжение. Системы водоснабжения

2. Приемы очистки воды

1. Водоснабжение. Системы водоснабжения

Водоснабжeние -- подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах.

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).

Основные элементы системы водоснабжения

Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

- водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,

- водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления,

- сооружения для очистки воды,

- водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления,

- башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также в зависимости от экономических соображений схема водоснабжения и составляющие ее элементы могут меняться весьма сильно.

водоснабжение очистное сооружение

Принципиальная схема водоснабжения: 1 -- источник водоснабжения, 2 -- водоприемное сооружение, 3 -- насосная станция I подъема, 4 -- очистные сооружения, 5 -- резервуар чистой воды, 6 -- насосная станция II подъема, 7 -- водоводы, 8 -- водонапорная башня, 9 -- водораспределяющая сеть

Классификация систем водоснабжения

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду основных признаков.

- системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков),

- системы производственного водоснабжения,

- системы сельскохозяйственного водоснабжения,

- системы противопожарного водоснабжения,

- комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).

По способу подачи воды:

- с механизированной подачей воды (с помощью насосов),

- зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По характеру используемых природных источников:

- получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.),

- получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.),

По способу использования воды:

- системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды),

- системы оборотного водоснабжения,

- системы с повторным использованием воды.

2. Приемы очистки воды

Сейчас выпускается множество бытовых фильтров разных типов. Они сильно отличаются и по степени очистки, и по методу фильтрации, и по удобству. Если фильтр работает медленно, или если его включение сопряжено с трудностями, то отфильтрованную воду можно набирать в большие банки или кувшины и пользоваться уже готовой водой для еды и для питья.

Такую воду (а также воду из родников, колодцев) желательно хранить не более 3 дней, а в жару - не более суток. Хороший фильтр предохранит ваши почки, печень и другие внутренние органы от множества вредных и ядовитых веществ. Для того, чтобы правильно выбрать фильтр, необходимо знать, от каких напастей, собственно, он должен вас уберечь. Наибольшую опасность представляют вредоносные микроорганизмы, бактерии и вирусы. Присутствующие в питьевой воде ионы тяжелых металлов (медь, свинец, кадмий, ртуть, цинк, стронций и др.) - тоже чрезвычайно вредная вещь, к тому же они способны накапливаться в организме и могут дать о себе знать даже по прошествии многих лет. Кроме того, в водопроводной воде содержатся и другие растворенные органические вещества.

Одним из наиболее распространенных методов обеззараживания воды является хлорирование, применяемое в настоящее время для водопроводной воды. Однако хлор не только убивает вредные микроорганизмы, но также вступает в химические реакции и образует вредные для здоровья соединения.

Кроме того водопроводная вода содержит также соли кальция, магния, натрия, калия, но они-то как раз и не вредны, а более того, и необходимы человеческому организму (естественно, в небольших количествах). Известное практически каждому кипячение как способ обеззараживания и очистки воды на самом деле плохо справляется со своей задачей. Так что кипячение лишь частично решает проблему очистки воды, да и то не лучшим образом. Поэтому, если вы хотите пить действительно чистую воду, вам не обойтись без установки фильтра по очистке воды.

Идеальным фильтром (на самом деле название "фильтр" не совсем точное, правильнее будет - "очиститель воды") был бы такой, который удалял бы все вредные примеси, оставлял бы полезные, и при этом ничего не добавлял бы "от себя" в пропускаемую воду. По принципу действия установки по очистке воды делятся на несколько типов. Первый тип, самый простой, это собственно фильтры, т.е. устройства, очищающие воду с помощью механической фильтрации. В зависимости от размеров отверстий (пор) различают микрофильтры (они не пропускают крупные нерастворимые частицы - песок, ржавчина и т.п.), ультрафильтры (эти задерживают даже такие мелкие частицы, как бактерии). Все бы хорошо, но специалисты утверждают, что употребление дистиллированной воды не очень-то и полезно, поскольку при этом организм не получает нужные ему соли.

Кроме того, экономичность таких систем по части расхода воды тоже довольно сомнительна - на каждый литр отфильтрованной воды 3 литра сбрасываются в канализацию. Другой хорошо известный способ удалять вредные вещества из воды - это сорбция (поглощение).

Но у систем такого типа есть свои недостатки. Пока поглотительный элемент новый, система работает прекрасно. Но со временем микроорганизмы накапливаются на поверхности сорбента (поглотителя) и начинают там размножаться. В таком случае вода на выходе может стать даже более загрязненной, чем на входе. Иногда, чтобы избежать такой ситуации, сорбент покрывают серебром, но серебро не убивает микроорганизмы, а лишь препятствует их размножению на поверхности сорбента. Кроме того, со временем сорбент "насыщается", и его необходимо заменять. Существуют также и ионообменные методы очистки воды от вредных веществ.

Водопроводная вода, если ее не фильтровать, почти всегда нуждается в отстаивании, особенно если ее обеззараживают хлором. Даже двух-трех часов бывает достаточно для удаления многих летучих компонентов. Но удобнее все же один раз наполнить несколько банок и целый день пользоваться уже более-менее очищенной водой. Этот простейший прием сам по себе дает хороший эффект. Итак, наполнить трехлитровую банку холодной водой и оставить в покое не менее чем на 6 часов. Все это время избегать перемещать и сотрясать банку. Затем аккуратно, стараясь не взболтать, переставить банку поближе к раковине. Взять гибкую резиновую трубку (шланг) с внутренним диаметром от 5 до 10 мм. Осторожно опустить один конец трубки в банку с водой до касания дна. При этом избегать неловких движений, чтобы не перемешивать воду. Придерживая трубку на горловине банки, чтобы опущенная часть не двигалась, взять другой конец губами и втягивать в себя воздух (по примеру автомобилистов, сливающих бензин). Когда пойдет вода, быстро опустить трубку в раковину. Остается выждать, пока банка не опорожнится примерно на треть (две трети воды останется), и вытащить трубку. Надо сказать, что вода из под крана и очищенная подобным способом - это две разные вещи. Удивительно, насколько меняется вкус.

Ее можно приготовить из отфильтрованной воды в обычном холодильнике - налить кастрюлю или миску и поставить на лист фанеры или картона в морозилку. После замерзания вытащить и оставить таять при комнатной температуре. Вода сохраняет приобретенную структуру несколько часов, правда, теряет ее при нагревании. Но наибольшей биологической силой обладает только что растаявшая вода, когда в посуде еще плавают отдельные льдинки. Часто воду замораживают в виде обычных кубиков. Такие кубики добавляют в чай и даже в суп, и едят (или пьют) не дожидаясь, пока они растают. Хотя и нагреваемая, талая вода успевает оказать свое благотворное действие за счет короткого промежутка между таянием и употреблением.

Очищенная талая вода

Это очень хороший метод. Вода не только приобретает характерную структуру, но и отлично очищается от многих солей и примесей. Для этого холодную воду выдерживают в морозильнике (а зимой - на балконе) до тех пор, пока примерно половина ее не замерзнет. В середине объема остается не замерзшая вода, которую выливают. Можно протыкать лед шилом, раскалив его на огне, или как-то разламывать - в общем, так или иначе воду надо удалить. Лед же оставляют таять. Главное - экспериментальным путем найти время, требуемое для замерзания половины объема. Это может быть и 6, и 16 часов. Идея заключается в том, что сначала замерзает чистая вода, большинство же соединений остается в растворе. Вспомните морской лед, который состоит из почти пресной воды, хотя образуются на поверхности соленого моря. И если нет бытового фильтра, то такой очистке можно подвергать всю воду для питья, каш, супов, чая, не считаясь даже с потерей части целебной силы при нагреве. Колоссальный эффект дает и одно лишь освобождение от ненужных веществ. Для большего эффекта можно воспользоваться двойным очищением. Сначала дать воде отстояться, затем заморозить. Дождаться, когда образуется тонкий первый слой льда. Этот лед удаляют - в нем содержатся некоторые вредные быстрозамерзающие соединения. Затем повторно замораживают воду - уже до половины объема и удаляют не замерзшую фракцию воды. Получится очень чистая и целебная вода.

Действительно, давно остывшая кипяченая вода - совершенно мертвая жидкость. Однако энергетические потери можно свести к минимуму, если придерживаться простых правил.

1. Пейте чай, пока вода горячая. Через несколько часов она потеряет все. Впрочем, и воду, и другие блюда можно сохранять гораздо дольше, если держать их в тепле - например, на русской печи, или в теплосберегающей посуде.

2. Смело можно пить и горячую воду, не дошедшую до кипения. Разговоры о том, что от недокипяченого чая бывают расстройства - миф.

3. Качество старой кипяченой воды можно существенно улучшить, перелив ее несколько раз из одной чаши в другую. Очень жесткая вода после кипячения становится более пригодной для питья. В местностях с такой водой ее специально долго кипятят (около 30 минут), отстаивают, а потом уже используют для каш, супов и на другие нужды. Хотя лучше, конечно, очищать жесткую воду фильтром или частичным замораживанием.

Дистиллированная вода идеально чиста, не содержит ни солей, ни примесей. В ней нет вредных соединений, но нет и нужных микроэлементов. Дистиллированную воду можно "оживить", перелив несколько раз из бокала в бокал. Еще лучше превратить ее в талую воду. Но постоянно ее пить, наверное, не стоит, если есть возможность очищать обычную. Есть данные, что при долгом употреблении дистиллированная вода "вымывает" из организма многие нужные соли. Впрочем, дистиллированную воду с успехом используют при артритах, подагре, заболеваниях почек.

Подобные документы

Анализ существующей системы водоснабжения в Мангистауской области. Состояние системы водоснабжения населенных пунктов региона. Качество потребляемой питьевой воды. Суть процесса фильтрования воды. Технологическая наладка комплекса очистных сооружений.

курсовая работа [582,1 K], добавлен 10.03.2011

Система водоснабжения как комплекс инженерных сооружений для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям. Расчеты суточного расхода на нужды населенного пункта. Хозяйственно-противопожарная схема водоснабжения.

курсовая работа [48,6 K], добавлен 10.11.2010

Система водоснабжения и водоотведения на муниципальном предприятии, характеристика его очистных сооружений. Технология водоподготовки и эффективность очистки сточных вод, контроля качества очищаемой воды. Группы микроорганизмов активного ила и биоплёнки.

отчет по практике [370,7 K], добавлен 13.01.2012

Исследование схемы централизованной системы горячего водоснабжения здания. Обзор элементов установки для нагревания холодной воды, особенностей проточных и накопительных водонагревателей. Анализ осуществления циркуляции воды по стоякам и магистралям.

презентация [423,0 K], добавлен 11.04.2012

Сравнительный анализ технических характеристик типовых конструкций градирен. Элементы систем водоснабжения и их классификация. Математическая модель процесса оборотного водоснабжения, выбор и описание средств автоматизации и элементов управления.

Читайте также: