Реферат - Глобальная проблема пресной питьевой воды (на примере г. Новотроицка) - файл n1.doc

Реферат - Глобальная проблема пресной питьевой воды (на примере г. Новотроицка)
скачать (112 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc112kb.20.11.2012 03:03скачать

n1.doc



Фе­де­раль­ное агент­ст­во по об­ра­зо­ва­нию

Высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет

«Московский институт стали и сплавов»

Новотроицкий филиал
Кафедра МиЕ
Реферат по экологии

По теме «Глобальная проблема пресной питьевой воды»

(на примере г. Новотроицка)


Вы­пол­нил: Солодилов Д.Ю.

Груп­па 25

Про­ве­рил: Нефедова Е.В.


Но­во­тро­ицк

2009

Содержание

Введение …………………………………………………………………………... 3

Глава I Глобальные проблемы пресной питьевой воды

1. Проблема чистой пресной воды на современном этапе человечества……… 5

2. Проблемы качества питьевой воды …………………………………………….8

3. Источники питьевой воды ……………………………………………………..10
Глава II Состояние пресной питьевой воды в г. Новотроицке

1. Анализ данных на качество воды …………………………………………….. 13

2. Способы подготовки питьевой воды …………………………………………. 15

Заключение …………………………………………………………………………22

Список литературы ………………………………………………………………...23

Введение

Для того чтобы раскрыть данную тему мной были поставлены следующие задачи:

- Рассмотреть глобальные проблемы пресной питьевой воды и ее качество;

- Проанализировать источники питьевой воды;

- Проанализировать данные о качестве воды в Новотроицке;

- Рассмотреть способы подготовки питьевой воды в Новотроицке;

- На основе изложенной информации сделать вывод.

Вода выступает как специально задуманный природой эликсир здоровья, который может помочь не только сбросить лишний вес или, наоборот, набрать мышечную массу, но и просто избавиться от усталости и повысить общий тонус организма. Учитывая, что человеческий организм на 80% состоит из воды, очевидным становится то, что без ее достаточного количества внутренние органы просто не смогут правильно функционировать. Потребление достаточного количества чистой воды обеспечивает здоровье кожи, сохраняя ее упругость и эластичность. Более того, вода может помочь избавиться от боли в суставах. Это обусловлено тем, что одна из основных причин болезней суставов - нехватка жидкости в организме. Очевидно и то, насколько важно обеспечивать тело водой в жаркую погоду, в особенности при спортивных нагрузках. Это особенно актуально для тех, кто пытается набрать мышечную массу: мышцы, как ни странно, состоят примерно на 70-75% из воды, а не белка. А что касается питательных веществ, то именно вода помогает разнести их по всему организму. По мнению руководителя Санкт-Петербургского отделения Гринпис Артамонова Дмитрия Андреевича питьевая вода в Санкт-Петербурге оставляет желать лучшего: «Из 24-х проб, отобранных Роспотребнадзором Петербурга, 21 не соответствовала нормативам по санитарно-химическим показателям, в ней были превышения по вредным, опасным для человека веществам». Что полностью подтверждает цифры, приведённые Президентом: от 35 до 60% питьевой воды не годится для употребления. Поэтому надо отдавать предпочтения полезной природной питьевой воде. И помнить, что качество протекающих в организме жизненных процессов напрямую зависит не только от количества, но и от качества воды. Что же касается необходимого для человека количества воды, эта цифра во многом зависит от образа жизни. Эксперты заявляют о необходимости восьми стаканов воды ежедневно, что равняется примерно двум литрам. Однако при сильных физических нагрузках норма увеличивается до трех и четырех литров воды ежедневно. Как бы то ни было, выпить слишком много воды достаточно сложно, хотя известно несколько летальных исходов чрезмерного потребления «эликсира здоровья». Чтобы не высчитывать стаканы выпитой воды, проще всего заранее приготовить бутылки с водой и держать их наготове. Не стоит сразу ставить цель выпить три или четыре литра воды за день, если организм к этому не привык, - начинать следует с меньших порций. Хорошее время для потребления воды - сразу после пробуждения. Во время сна человек теряет значительные запасы жидкости. Несколько стаканов воды после сна не только будут способствовать восстановлению этих запасов, но и помогут проснуться. Современный человек часто не слышит свой организм, забывая о естественных средствах поддержания здоровья и прибегая к дорогостоящим и не всегда эффективным лекарствам, в то время как большинство недомоганий и болезней связаны с нехваткой самых простых и, как правило, доступных вещей.


Глава I Глобальные проблемы пресной питьевой воды

1. Проблема чистой пресной воды на современном этапе человечества
Новейшая история человечества, связанная с научно-техническим прогрессом, демонстрирует, что пренебрежение в обращении с природой не остается без ответа с ее стороны. Только за годы уходящего века человечество умудрилось настолько ухудшить экологическую обстановку, что сегодня правомерен вопрос о возможности выживания человечества на Земле.

Среди всех веществ имеющихся Земле, вода, благодаря своеобразию своих физических и химических свойств, занимает исключительное положение в природе и играет особую роль в жизни человека.

Проблема чистой воды для потребления ее человеком, в связи с загрязнением окружающей среды, является еще более актуальной на современном этапе. Человек должен потреблять не менее 1,5 литра жидкости в день. При потреблении меньшего количества жидкости наступает обезвоживание организма. Обезвоживание организма приводит к развитию сердечно-сосудистых патологий. Сердечно-сосудистая патология занимает одно из первых мест по заболеваемости населения.

В современных условиях проблема обеспечения населения доброкачественной водой становится все более актуальной. Это вызвано не только дефицитом питьевой воды, но и интенсивным химическим и микробиологическим загрязнением источников питьевого водоснабжения. Остро стоит вопрос об очистке воды.

Очищенная питьевая вода подлежит обязательной гигиенической сертификации, с целью установления безопасной для здоровья, а также обеспечения благоприятных органолептических свойств и физиологической полноценности. Существует четкая практика сертификации питьевой воды.

Кроме, безусловно, важных показателей безопасности при испытаниях, проверяют характеристики, позволяющие идентифицировать продукт. Это - характеристики, присущие конкретному продукту и позволяющие однозначно его определить. Для питьевой воды такими идентификационными показателями могут являться общая минерализация, жесткость, катионно-анионный состав; в основном - это показатели, определяющие физиологическую полноценность макро- и мироэлементного состава воды по СанПиН 2.1.4.1116-02.

Кроме того, субстратная форма загрязнения водной среды, т.е. наличие химических веществ (в том числе радиоактивных) или микроорганизмов, поступление которых в организм сопровождается их участием в совокупности биохимических и биологических процессов жизнедеятельности, реально сочетается с информационно-полевыми формами загрязнения, когда вода с изменённой и непривычной для организма перестановкой структурных элементов в ее ячейках перестает быть удовлетворительной средой для протекания процессов жизнедеятельности.

Вода, взятая непосредственно из природных источников, очень редко отвечает всем указанным требованиям. На практике, необходимо воздействовать на природную воду различными химическими и физическими методами, с целью устранения нежелательных факторов, но при этом возникают проблемы, некоторые из которых будут рассмотрены в данной статье.

Важнейшей характеристикой природных вод является их солевой состав, которых определяет воздействие на организм человека. Негативное влияние на здоровье человека оказывает питьевая вода, содержащая как недостаток, так и избыток биогенных элементов.

По данным Института питания РАМН, в настоящее время с пищей в организм человека поступает недостаточное количество биогенных элементов, баланс которых можно восполнить за счет использования питьевой воды с необходимым химическим составом. Для реализации этого в России принято Постановление Главного государственного врача "О коррекции качества питьевой воды по содержанию биогенных элементов", где рассматриваются меры по обеспечению населения природной питьевой водой оптимального состава.
Для получения высококачественной питьевой воды, в большинстве случаев, необходимо провести фильтрование, которое не ухудшает солевой состав и органолептические свойства питьевой воды для последующего использования.
К сожалению, после этой операции вода, во многих случаях, не соответствует гигиеническим требованиям, и ее состав требует дополнительной коррекции, с использованием различных химических и физических воздействий.

В общем случае, фильтрованная природная вода может содержать болезнетворные бактерии, токсичные вещества (органические и неорганические), вещества, ухудшающие органолептические свойства, а также содержание биогенных элементов может существенно отклоняться от оптимальных рекомендаций.

Для инактивации микроорганизмов в природной воде, можно использовать различные виды облучения, от жесткого ультрафиолета до гамма-излучения. Распостранена также обработка сильными газообразными окислителями, такими, как хлор и озон и многое другое.

После данной дезинфекции, в воде может наблюдаться повышенное содержание неорганических токсикантов (лимитируемых металлов и анионов), органических токсикантов (пестицидов, галоидорганических и ароматических соединений), а также компонентов органического и неорганического характера, образование целого набора токсичных хлорорганических продуктов, которые сложно удалить при дальнейшей обработке.

Не лишены существенных недостатков такие, наиболее распространенные технологии, как ионный обмен и адсорбция.

В этой связи, уже сегодня можно сделать предположение, что 21 век будет, в значительной степени, посвящен созданию экологически безопасных и, самое главное, малозатратных, экономически и технологически обоснованных процессов водоподготовки.

В большинстве случаев вода, поступающая из скважины, а зачастую и из муниципальной водопроводной системы, нуждается в предварительной обработке, целью которой является доведение качества воды до действующих нормативов.

Судить о качестве воды и ее соответствии или несоответствии установленным нормам можно только на основании максимально полного химического и бактериологического анализа. Только на основе анализа можно делать окончательный вывод о той проблеме или комплексе проблем, с которыми придется иметь дело.

2. Проблемы качества питьевой воды

Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время питьевая вода - это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая. Понятие "питьевая вода" сформировалось относительно недавно и его можно найти в законах и правовых актах, посвященных питьевому водоснабжению.

Питьевая вода - вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека либо для производства пищевой продукции. Речь идет о требованиях к совокупности свойств и состава воды, при которых она не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье человека как при употреблении внутрь, так и при использовании в гигиенических целях, а также при производстве пищевой продукции.

В последние десятилетия в результате интенсивного антропогенного воздействия заметно изменился химический состав не только поверхностных, но и подземных вод. Несмотря на относительную высокую защищенность (по сравнению с поверхностными) от загрязнения, в них уже обнаруживаются свинец, хром, ртуть, медь, цинк, др. Естественно, что концентрация тяжелых металлов в подземных водах возрастает на территории близ больших городов и промышленных центров.

В настоящее время потребители воды сталкиваются с определенными трудностями. Так, в лаборатории по анализу воды для питьевых и бытовых целей обращаются с такими вопросами:

почему вода имеет неприятные запах и привкус?

почему вода мутная и желтого цвета?

почему водонагревательные приборы покрыты густым желтым (белым) налетом?

почему при использовании воды (водопроводной, скважинной, колодезной) возникает зуд на кожных покровах?

Анализ проб воды по ряду химических и микробиологических показателей дает ответы на эти и другие вопросы.

Лаборатории по анализу питьевой воды централизованного и нецентрализованного водоснабжения уже сегодня четко определяют тенденцию роста случаев обнаружения в водах из скважин нитратов, фосфатов, что свидетельствует о выбросе в водоносные слои минеральных и органических удобрений. В колодезных водах обнаруживаются фосфаты, азот аммонийный, что говорит о попадании в источник азотных, фосфорных и органических удобрений.

В настоящее время, возможно, в связи с применением минеральных удобрений (суперфосфат), содержащих значительные примеси фторидов, возросли концентрации фторид-ионов не только в поверхностных, но и в подземных водах.

Очень часто исследуемые пробы вод характеризуются содержанием железа и солей жесткости, значительно превышающим оптимальный физиологический уровень и, следовательно, санитарно-гигиенические нормативы. Железо в водной среде присутствует чаще всего в форме бикарбоната, закиси, сульфида. В силу гидрохимических закономерностей в подземных водах железо встречается в различных соотношениях с марганцем.

В последние годы наметилась тенденция обнаружения сероводорода и сульфидов в водах, как следствие загрязнения воды органическими соединениями и серобактериями.

В скважинных водах Москвы и области нередки случаи обнаружения нефти и нефтепродуктов, которые попадают в воду в процессе бурения и вследствие проникновения в неглубокие водоносные слои бензина и дизельного топлива с автозаправочных станций или закачивания под землю производственных отходов.

Кроме того, потребитель может сталкиваться с проблемой микробиологический безопасности воды - ведь даже вода из подземных источников может содержать единичные клетки патогенных микроорганизмов, но основную угрозу представляет вода, вторично загрязняемая микробами при нарушении герметичности водопроводной сети.

При оценке качества воды, предназначенной для питьевых целей, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, проводят химический анализ по очень большой номенклатуре показателей, среди которых наиболее востребованны заказчиком: цветность, мутность, содержание железа, марганца, меди, общая жесткость, перманганатная окисляемость, рН, содержание нитратов, фосфатов, хлоридов, сульфатов, фторидов, гидрокарбонатов. Среди показателей микробиологической безопасности: "общее микробное число" и "термотолерантные колиформные бактерии".

По результатам анализа оценивается состав воды по технологическим и токсикологическим показателям и выдаются рекомендации по корректировке состава воды с учетом концентрации компонентов и технологии очистки воды.
3. Источники питьевой воды

Водные ресурсы Земли слагаются из вод морей и океанов, ледников, рек, озёр, подземных вод и исчисляются приблизительно в 1500 миллионов кубических километров. На долю пресной воды приходится всего 30 миллионов километров кубических,94,2% всех водных ресурсов составляют солёные воды морей и океанов.

Все воды Земли непрерывно участвуют в круговороте, образуя замкнутую систему океан - атмосфера - суша. Скорость водообмена колеблется в широких пределах. Медленнее всего возобновляются подземные воды (около 5 тысяч лет),а обмен речных вод происходит 32 раза в течение года.

В нашей стране ресурсы пресной воды неравномерно распределены по территории России. Свыше 86% поверхностных вод сосредоточено в северных и восточных районах страны.

Промышленность, сельское хозяйство, коммунально-бытовое хозяйство городов являются потребителями большого количества воды. В Москве с учётом потребностей промышленности расход воды на одного человека составляет 650 литров в сутки. Во многих местах земного шара пресная вода становится дефицитом.

С каждым годом всё большее значение в водоснабжении отраслей хозяйства начинают приобретать подземные воды. Запасы этих вод на планете огромны, но не все воды легко доступны человеку. Те подземные воды, которые в настоящее время доступны для использования, различаются по температуре и химическому составу. Есть горячие воды с температурой свыше 100-150 градусов по Цельсию и холодные, с температурой ниже 20 градусов по Цельсию, пресные, содержащие менее одного грамма солей на литр воды, рассолы, содержащие более 100 грамм растворённых веществ на литр воды и используемые для получения ценных элементов брома, йода и др. Подземные воды служат источником питания рек, водоснабжения городов и промышленных предприятий, орошения и обводнения пастбищ. Термальные воды подземных источников можно использовать для теплоснабжения городов, создания рыбоводных предприятий, геотермических станций и так далее.

В настоящее время существует много способов опреснения воды: искусственное вымораживание, биологические методы с применением микробов, выборочно поглощающих различные соли, и так далее. Особый интерес представляет получение пресной воды с помощью магнитов. При этом вода становится не только пресной, но и приобретает особые свойства: увеличивается скорость химических реакций, улучшается слипание твёрдых частиц, кристаллизация минеральных примесей происходит настолько быстро, что приводит к уменьшению частиц накипеобразующих солей, что позволяет применять воду многократно в замкнутых технологических процессах, увеличивать срок службы водогрейных котлов, удалять из воды трудноосаждаемые тонкие взвеси.

Глава II. Состояние пресной питьевой воды в г. Новотроицке

1. Анализ данных на качество воды. Состояние водоёмов в г. Новотроицк

В границах муниципального образования города Новотроицка имеется ряд водотоков, которые в настоящее время находятся в неудовлетворительном состоянии.

Водные ресурсы города Новотроицка представлены реками Урал, Максай, Разбойка, ручьи Известковый и Красный долы, Безымянка и другие. А также в пойме реки Урал имеются староречья, образованные в результате меандрирования русла реки Урал, которые находятся в неудовлетворительном состоянии в виде бессточных блюдец и болот. В пойме реки Урал имеется ряд озер и водоемов, образовавшихся в результате выемок грунтов для строительных нужд и староречья. Так озеро Сазанье имеет подпитку из реки Урал. Берега озера не благоустроены, в него происходит сброс стоков из отстойника ОАО «Уральская Сталь» и ливневых вод с центральной части города, а также сток Известкового дола.

Основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения являются подрусловые воды реки Урал. Река Урал, как водная артерия промышленного города, несет значительную антропо- и техногенную нагрузку. Качество воды реки Урал в фоновом створе в 2006 году, как и в предыдущие годы, соответствует III классу. Поверхностные воды характеризуются как «умеренно загрязненные»Индекс загрязнения воды (ИЗВ) в 2004г равнялся 1,00. в 2005г. - 1,03, в 2006г. порядка 1,05. Повысились среднегодовые концентрации соединений меди, цинка, железа. Основными загрязняющими веществами для рек города являются аммонийный и нитритный азот, легкоокисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, железа, нефтепродукты.

Также осуществляется мониторинг пробы питьевой воды природного характера (на жесткость, сухой остаток и т.п.): процент проб воды (отобранной непосредственно из водоемов), не отвечающей санитарным правилам и нормам по микробиологическим показателям составил в 2006 года 10,2 %. Ежедневно определялись и регистрировались показатели качества очистки вод от механических взвесей на водоочистных сооружениях.

При организации бессточных схем водоснабжения основную роль играют системы оборотного водоснабжения цехов и производств. Для очистки оборотной воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов в структурных подразделениях комбината используются радиальные и горизонтальные отстойники, гидроциклоны. При бессточной схеме водоснабжения особое внимание уделяется лабораторному анализу качества воды. Например, в июне этого года для оценки качественных и количественных характеристик воды водных объектов комбината лабораторией мониторинга окружающей среды было отобрано 954 пробы и выполнено 2589 физико-химических анализов. Результаты мониторинга показали, что качество воды соответствует нормативному уровню. Качественный состав и количественное содержание загрязняющих веществ в уральской воде также отвечают требованиям и нормам.

Процент проб воды (отобранной непосредственно из водоемов), не отвечающей санитарным правилам и нормам по санитарно-химическим показателям незначительно увеличился и составил в 2006 году 4,8%.

Относительно большой процент неудовлетворительных проб воды связан в

первую очередь с тем, что река Урал подвергается загрязнению недостаточно очищенными сточными водами городов. Причиной загрязнения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды населенных пунктов,

промпредприятий и ливнестоки с полей и животноводческих объектов. В

данное время, существующие очистные сооружения перегружены стоками

промышленных предприятий и хозяйственно-бытовыми сточными водами,

количество которых ежегодно возрастает пропорционально количеству

строящихся и вводимых в эксплуатацию жилых и общественных зданий и

сооружений.

Источником хозяйственно питьевого водоснабжения г.Новотроицка

являются подземные воды.

В соответствии с СанПиНом 2.1.4.1110-02 источники водоснабжения должны

иметь зоны санитарной охраны (ЗСО).

Основной целью создания и обеспечения режима в ЗСО является санитарная

охрана от загрязнения источников водоснабжения и водопроводных

сооружений, а также территорий, на которых они расположены

Зоны санитарной охраны организуются в составе трех поясов первый пояс

(строгого режима) включает территорию расположения водозаборов.

площадок всех водопроводных сооружений и водоподводящего канала

Второй и третий пояса (пояса ограничений) включают территорию,

предназначенную для предупреждения загрязнения воды источников

водоснабжения.

Санитарная охрана водоводов обеспечивается санитарно-защитной полосой.

В каждом из трех поясов, а также в пределах санитарно-защитной полосы, соответственно их назначению, устанавливается специальный режим и определяется комплекс мероприятий, направленных на предупреждение ухудшения качества воды, которые определены СанПин 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» и СанПин 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

Зоны санитарной охраны 2 пояса подземных источников водоснабжения составляют 50 м.

2. Способы подготовки питьевой воды

Существуют различные методы очистки воды для приведения ее к норме. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

Предварительная очистка воды

Если в качестве источника водоснабжения для приготовления питьевой воды используются поверхностные и подземные воды, требуется проведение тщательной предварительной очистки, которая включает в себя:

• первичное отстаивание с применением или без применения реагентов, в зависимости от состава исходной воды.

• коагуляция (т.е. введение в обрабатываемую воду солей алюминия, железа или полиэлектролитов), для укрупнения взвешенных и коллоидных частиц и перевода их в фильтруемую форму.

• механическая очистка воды с помощью фильтрования. Очистка воды с помощью фильтрования применяется для самых различных целей. Для очистки воды, подаваемой из общественных водопроводных сетей, как правило, применяется тонкое фильтрование с использованием:

- фильтров обратной промывки (данный тип фильтров представляет собой сетчатые фильтры, очистка в которых происходит посредством осаждения механических загрязнений на сетке фильтра и при обратной промывке водой смываются в дренаж)

- или патронных фильтров (данный тип фильтров представляет собой колбу со сменным фильтрующим элементом – патроном (картриджем), по истечении срока службы которого, производится замена на новый фильтрующий элемент).

В качестве элементов очистки используют сетки и картриджи со степенью фильтрации от 5мкм до 1мм, в зависимости от уровня загрязнений. В технике подготовки воды из индивидуальных подземных или поверхностных источников водоснабжения наиболее широко применяют скорые напорные фильтры. В качестве фильтрующего материала в зависимости от целей фильтрации применяется кварцевый песок, антрацит, доломит.

Очистка воды от железа

Решение проблемы очистки воды от железа представляется довольно сложной и комплексной задачей, в связи с этим вряд ли возможно установить какие-либо универсальные правила очистки.

Наиболее часто используемыми методами при очистке воды от железа являются:

• аэрация, т. е. Нагнетание воздуха и интенсивный процесс окисления в емкости. Расход воздуха для насыщения воды кислородом составляет около 30 л/м3.

• обработка воды сильными окислителями – озон, хлор, гипохлорит натрия, перманганат калия.

• фильтрование через модифицированную загрузку (пропускание воды через материалы для удаления железа, которые осуществляют не только очистку воды от окисленного железа (осадка), но и от растворенного железа с помощью химического взаимодействия).

Типичная картина, которая наблюдается при подъеме железистой воды из скважины, такова: вначале вода, выкачанная из скважины, абсолютно прозрачна и кажется чистой, но проходит несколько десятков минут и вода мутнеет, приобретая специфический желтоватый цвет. Через несколько часов муть начинает оседать, образуя рыхлый осадок. Процесс осаждения может длиться несколько дней. Скорость осаждения зависит от температуры и состава воды. Наличие железа можно определить и на вкус. Начиная с концентрации 1,0-1,5 мг/л вода имеет характерный неприятный металлический привкус. Игнорирование проблемы железа в воде оканчиваются плохо, и стоит дорого: потеря «белизны» ванн, отказ импортной бытовой техники, систем отопления и нагрева воды. В системе горячего водоснабжения проблемы, обусловленные повышенным содержанием железа, многократно возрастают. Уже при концентрации 0,5 мг/л идет интенсивное появление хлопьев, образующих рыхлый шлам, который забивает теплообменники, радиаторы, трубопроводы, сужает их проходное сечение.

Российские санитарные нормы ограничивают концентрацию железа в воде для хозяйственно-питьевых нужд в пределах 0,3 мг/л. В подземной же воде она колеблется в пределах от 0,5 до 20 мг/л. В Центральном регионе, включая Подмосковье - от 0,5 до 10 мг/л, наиболее часто 3-5 мг/л.

Все многообразие методов, применяемых в технологии очистки воды от железа, можно свести к двум основным типам – реагентные (для восстановления фильтрующих свойств загрузки используется дополнительный реагент) и безреагентные (для восстановления фильтрующих свойств загрузки используется промывка водой). Очистку от железа поверхностных вод можно осуществлять лишь реагентными методами, а в очистке от железа подземных вод распространение получили оба метода.

Очистка воды от солей жесткости

С жесткой водой сталкивается каждый, достаточно вспомнить о накипи в чайнике. В жесткой воде хуже пенится стиральный порошок и мыло. Жесткая вода не годится при окрашивании тканей водорастворимыми красками, в пивоварении, производстве водки, негативно влияет на стабильность майонезов и соусов. Чай и кофе тоже лучше заваривать мягкой водой.

Жесткость воды определяется суммарным содержанием в ней растворенных солей кальция и магния. Гидрокарбонаты кальция и магния образуют карбонатную или временную жесткость воды, которая полностью устраняется при кипячении воды в течение часа. В процессе кипячения растворимые гидрокарбонаты переходят в нерастворимые карбонаты, выпадающие в виде белого осадка или накипи, с выделением при этом углекислого газа. Соли же сильных кислот, например, сульфаты и хлориды кальция и магния - образуют некарбонатную или постоянную жесткость, не изменяющуюся при кипячении воды.

Жесткость пресных природных водоемов меняется в течение года, имея минимум в период паводка. Артезианская вода, как правило, более жесткая, чем вода из поверхностных источников. В Подмосковье жесткость артезианских вод меняется от 3 до 15-20 мг-экв/л в зависимости от места и глубины скважины.

Высокая гидрокарбонатная (временная) жесткость воды делает её непригодной для питания газовых и электрических паровых котлов и бойлеров. Стенки котлов постепенно покрываются слоем накипи. Слой накипи в 1,5 мм снижает теплоотдачу на 15%, а слой толщиной 10 мм - снижает теплоотдачу уже на 50%.

Снижение теплоотдачи ведет к увеличению расхода топлива или электроэнергии, что в свою очередь ведет к образованию прогаров, трещин на трубах и стенках котлов, выводя преждевременно из строя системы отопления и горячего водоснабжения.

В тех случаях, когда вода слишком жесткая и её необходимо умягчить, применяют следующие методы очистки воды: термический, основанный на нагревании воды, дистилляция или вымораживание, реагентный, ионообменный, обратный осмос, электродиализ и комбинированный, представляющего собой различные сочетания перечисленных методов.

Очистка воды обеззараживанием

Обеззараживание питьевой воды имеет важное значение в общем цикле очистки воды и почти повсеместное применение, так как это последний барьер на пути передачи связанных с водой бактериальных и вирусных болезней. Обеззараживание воды является заключительным этапом подготовки воды питьевой кондиции. Использование для питья подземной и поверхностной воды в большинстве случаев невозможно без обеззараживания.

Обычными методами обеззараживания при очистке воды являются:

• хлорирование путем добавления хлора, диоксида хлора, гипохлорита натрия или кальция;

• озонирование воды;

• ультрафиолетовое облучение.

Другие способы обеззараживания (воздействие ионов благородных металлов, ультразвук, радиоактивное излучение) крайне редко применяются в централизованных системах водоснабжения.

Конкретный способ обеззараживания определяется с учетом производительности и затрат.

Очистка воды на активированном угле

Очистка воды на активированном угле чаще всего применяется на одной из последних ступеней очистки и является одним из классических способов получения питьевой воды. Такую дополнительную очистку воды необходимо в тех случаях, когда требуется устранить незначительные нарушения показателей цветности, вкуса и запаха воды. Активные угли также используются для очистки муниципальной водопроводной воды от хлора и хлорсодержащих соединений.

Очистка воды обратным осмосом

С помощью этого метода можно проводить глубокую очистку воды. При оптимальных значениях температуры и давления подаваемой воды, степень очистки воды обратным осмосом составляет 95-98%. Разделение воды и содержащихся в ней веществ достигается с помощью полупроницаемой мембраны. Сами мембраны изготавливаются из различных материалов, например, полиамида или ацетатцеллюлозы и выпускаются в виде полых волокон или рулонов. Через микроскопически малые поры этих мембран (размер порядка 0,0001 микрона), могут пройти только молекулы воды и кислорода, а микроорганизмы, растворенные в воде соли и органические соединения и т.п. задерживаются мембраной.

Степень очистки воды и связанная с этим производительность зависит от различных факторов, прежде всего от общего солесодержания сырой воды, а также солевого состава, давления и температуры.

На стадии предварительной очистки воды следует ее отфильтровать и при необходимости очистить от хлора. Особые преимущества обратного осмоса заключаются в его высокой экологической безопасности.

При очистке воды методом обратного осмоса получают питьевую воду наивысшего качества!

На практике при решении задачи получения чистой воды для бытовых или производственных нужд, требуется обязательное проведение анализа состава воды. И только после него можно говорить о выборе методов очистки воды и о количестве ступеней очистки, входящих в систему.


Заключение
На мой взгляд, глобальная проблема пресной питьевой воды актуальная на сегодняшний день, потому что устойчивого доступа к чистой воде не имеет около 1 миллиарда жителей земли, а 250 миллионов человек ежегодно страдает от болезней, которые можно было предотвратить путем повышения качества воды и улучшение санитарно-гигиенических условий.

Проблема качественной питьевой воды актуальна и для ряда регионов России, где, по их собственным данным, отсутствие хорошей воды определяет 40%-45% всех болезней. Есть территории, где не просто нет качественной воды, вода вообще подается лишь ограниченное время. При этом специалисты отмечают, что при улучшении водоснабжения продолжительность жизни россиян может увеличиться на 5-7 лет. Вопросы качественного водоснабжения обсуждаются в России на самом высоком уровне.

Основные проблемы, отрицательно влияющие на качество воды рек и озер, возникают, в зависимости от обстоятельств, с разной степенью остроты в результате несоответствующей очистки бытовых сточных вод, слабого контроля за сбросом промышленных сточных вод, утраты и разрушения водосборных площадей, нерационального размещения промышленных предприятий, обезлесения, бесконтрольной залежной системы земледелия и нерациональных методов ведения сельского хозяйства.

Для решения российских проблем по качественному водоснабжению населения нужно в обязательном порядке оснащать все вновь возводимые дома специальными фильтрами для очистки воды до питьевого уровня качества, а возможно - и для очистки сбросов. При этом все разработки и производство соответствующей продукции должны осуществляется в России.

Список литературы:
1. Архипчук В.В., Гончарук В.В. Химия и технология воды. - 2003. Т. 25, - №2

2. Е. М. Сергеев, Г. Л. Кофф. Рациональное использование и охрана окружающей среды городов.

3. И. Ф. Ливчак, Ю. В. Воронов. Охрана окружающей среды.

4. Г. В. Стадницкий, А. И. Родионов. «Экология».

5. Фетисова С.К. Роль минерального состава питьевой воды в формировании неинфекционной патологии населения // Гигиена и санитария, 2004, с.20-22.
6. Якшин В.В. Проблемы подготовки природных вод для бутилирования. М.: ВИНИТИ, АНО "Стандартсервис", Инф.сб. №5, 2004.

7. Газета трудового коллектива ОАО»Уральская сталь» г.Новотроицка»

Металлург»,-// На уровне установленных требований,2009,с.2-4



Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации