Физические способы (методы) очистки воды

РЕФЕРАТ

На тему: Технологии очистки природных и сточных вод

Выполнила:

Студентка 2 курса

ИЛП-241

Кислицына А.В

Проверила:

Екатеринбург 2017

Содержание.

1. Введение.

2. Классификация способов очистки воды иЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

3. Физические методы очистки воды

Процеживание

Отстаивание

Фильтрация

Ультрафиолетовая дезинфекция

4. Химические методы очистки воды

Нейтрализация

Окисления и восстановления

Хлорирование

5. Физико-химические методы очистки воды

Флотация

Сорбционные методы

Ионный обмен

Электродиализ

Обратный осмос

Термические методы

6. Биологические методы очистки воды

7. Маслоловушки, центрифугирование,

8. Список литературы

Введение

Процесс человечества ,развитие культуры и сама жизнь находится в прямой зависимости от запасов, сохранности и использование воды.

Вода – основа всей органической жизни, без которой невозможно ни существование человека, ни развития человечества в целом. Кроме непосредственной необходимости поддерживать жизнедеятельность организма, человек потребляет пресную воду в больших количествах для содержания сельского хозяйства и обеспечения различных бытовых нужд.

Общие запасы воды на земном шаре по оценке М.И Львовича составляют 1455 млн.км в кубе,из них только28 млн.км в кубе или около 1.9%,составляют пресные воды, дебит из которых катастрофически понижается из-за нарастающего загрязнения гидросферы неочищенными сточными водами. Остальные воды –соленые, с различной степенью минерализации, непригодные без специальной обработки для промышленного ,сельскохозяйственного и хозяйственно- питьевого использования.

Перед человечеством стоит очень сложная задача сохранения чистой воды. Она требует не только углубительных знаний об этом удивительном химическом веществе, о присущих ему и необходимых для жизни примесях, но и радикальных способов очистки воды, особенно от вредных веществ.

 

Многие методы очистки природных и сточных вод основаны на окислительно-восстановительных реакциях. К таким методам относятся биологическая очистка сточных вод, каталитическое разрушение органических веществкислородом воздуха, обескислороживание воды в паросиловом хозяйстве, удаление железа и марганца из воды, обеззараживание воды, дехлорирование воды химическими и физико-химическими методами и др.

Разнообразие различных загрязнителей порождает не меньшее разнообразие способов очистки воды от них. Тем не менее, их все можно разделить на группы по принципу действия. Таким образом, наиболее общая классификация способов очистки выглядит следующим образом:

• Физические;
• Химические;
• Физико-химические;
• Биологические.

Каждая из групп способов включается в себя множество конкретных вариантов реализации процесса очистки и его аппаратного оформления. Так же необходимо учитывать, что очистка воды, как правило, - это комплексная задача, требующая для своего решения комбинации различных способов для достижения максимальной эффективности. Комплексность задачи очистки обуславливается характером загрязнения – обычно в качестве нежелательных компонентов выступает целый ряд веществ, требующих разного подхода. Установки очистки, основанные на одном способе, обычно встречаются в тех случаях, когда вода преимущественно загрязнена одним или несколькими веществами, эффективное отделение которых возможно в рамках одного способа. В качестве примера можно привести сточные воды различных производств, где химический и количественный состав загрязнителей заранее известен и не отличатся большой разнородностью.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Электрохимические методы обработки питьевых, природных и сточных вод условно можно отнести к трем группам

1. методы превращения — это методы, обеспечивающие изменение физико-химических и фазово-дисперсных характеристик загрязнений для их обезвреживания или более быстрого извлечения из воды;

2) методы разделения — методы, обеспечивающие концентрирование примесей в локальном объеме электролите без существенных изменения фазово-дисперсных или физико-химических свойств извлекаемых веществ;

3) комбинированные методы — совмещенные в одном арате методы превращения и разделения загрязнений.

Маслоловушки

Для очистки сточных вод от всплывающих примесей (масла,нефть, легкие смолы и т.п.) используют масло(нефте)ловушки. Этисооружения бывают, как и отстойники, горизонтальными, вертикальными, радиальными, многоярусными (тонкослойными), комбинированными.Маслоловушкистроят по типовым проектам, рассчитанным наочистку воды с содержанием масла до 5000 мг/л и механических примесей до 500 мг/л. В них должны задерживаться масляные частицыразмером более 80 – 100 мкм.В качестве вертикальныхмаслоловушек используют вертикальные отстойники, оборудованные специальными маслоуловителями. Применяют в основном вертикальные отстойники круглой формыдиаметром 4 – 9 м и пропускной способностью 44 л/с. Преимуществом вертикальных отстойников является простота удаления из нихвыпавшего осадка, которое производится под гидростатическим давлением. Всплывающие масла удаляют с помощью воронки или желоба со специальныммаслогоном.Продолжительность отстаивания в вертикальныхмаслоловушках составляет 2 – 4 часа. Расчетную скорость потока принимают исходя из наименьшей скорости тех частиц, на задержание которых рассчитывается отстойник, она не должна превышать 0,5 – 0,75 скоростиосаждения частиц (обычно она составляет порядка 0,5 мм/с). Скорость движения воды в центральной трубе принимают 30 – 100 мм/с.Скорость в щели между нижней кромкой центральной трубы и поверхностью отражательного щита рекомендуется принимать 20 – 40 мм/с.Горизонтальные маслоловушки представляют собой прямо-угольный железобетонный отстойник, разделенный на две, три иличетыре параллельные секции. Для равномерного распределения водыв каждой секции горизонтальной маслоловушки устанавливают щелевую перегородку, через которую вода поступает в отстойную камеру.

ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ

Центрифугирование применяют-для локальной очистки производственных сточных вод, когдаосадок представляет собой ценный продукт, предназначенный длядальнейшего использования;- для выделения из сточных вод мелкодисперсных загрязнений,когда для их извлечения не могут быть применены реагенты;- для обезвоживания осадков сточных вод.

Список литературы

Технология очистки природных вод / Л.А Кульский, П. П Строкач.-2-е изд., перераб. и доп.- К. : Вищашк. Головное изд-во . 1986-352 с .

http://chem21.info/info/1845611/

http://www.oil-filters.ru/water_cleaning_methods.php

Гудков А.Г. Механическая очистка сточных вод: Учеб.посо-бие, Вологда: ВоГТУ, 2003. 152 с.

РЕФЕРАТ

На тему: Технологии очистки природных и сточных вод

Выполнила:

Студентка 2 курса

ИЛП-241

Кислицына А.В

Проверила:

Екатеринбург 2017

Содержание.

1. Введение.

2. Классификация способов очистки воды иЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

3. Физические методы очистки воды

Процеживание

Отстаивание

Фильтрация

Ультрафиолетовая дезинфекция

4. Химические методы очистки воды

Нейтрализация

Окисления и восстановления

Хлорирование

5. Физико-химические методы очистки воды

Флотация

Сорбционные методы

Ионный обмен

Электродиализ

Обратный осмос

Термические методы

6. Биологические методы очистки воды

7. Маслоловушки, центрифугирование,

8. Список литературы

Введение

Процесс человечества ,развитие культуры и сама жизнь находится в прямой зависимости от запасов, сохранности и использование воды.

Вода – основа всей органической жизни, без которой невозможно ни существование человека, ни развития человечества в целом. Кроме непосредственной необходимости поддерживать жизнедеятельность организма, человек потребляет пресную воду в больших количествах для содержания сельского хозяйства и обеспечения различных бытовых нужд.

Общие запасы воды на земном шаре по оценке М.И Львовича составляют 1455 млн.км в кубе,из них только28 млн.км в кубе или около 1.9%,составляют пресные воды, дебит из которых катастрофически понижается из-за нарастающего загрязнения гидросферы неочищенными сточными водами. Остальные воды –соленые, с различной степенью минерализации, непригодные без специальной обработки для промышленного ,сельскохозяйственного и хозяйственно- питьевого использования.

Перед человечеством стоит очень сложная задача сохранения чистой воды. Она требует не только углубительных знаний об этом удивительном химическом веществе, о присущих ему и необходимых для жизни примесях, но и радикальных способов очистки воды, особенно от вредных веществ.

 

Многие методы очистки природных и сточных вод основаны на окислительно-восстановительных реакциях. К таким методам относятся биологическая очистка сточных вод, каталитическое разрушение органических веществкислородом воздуха, обескислороживание воды в паросиловом хозяйстве, удаление железа и марганца из воды, обеззараживание воды, дехлорирование воды химическими и физико-химическими методами и др.

Разнообразие различных загрязнителей порождает не меньшее разнообразие способов очистки воды от них. Тем не менее, их все можно разделить на группы по принципу действия. Таким образом, наиболее общая классификация способов очистки выглядит следующим образом:

• Физические;
• Химические;
• Физико-химические;
• Биологические.

Каждая из групп способов включается в себя множество конкретных вариантов реализации процесса очистки и его аппаратного оформления. Так же необходимо учитывать, что очистка воды, как правило, - это комплексная задача, требующая для своего решения комбинации различных способов для достижения максимальной эффективности. Комплексность задачи очистки обуславливается характером загрязнения – обычно в качестве нежелательных компонентов выступает целый ряд веществ, требующих разного подхода. Установки очистки, основанные на одном способе, обычно встречаются в тех случаях, когда вода преимущественно загрязнена одним или несколькими веществами, эффективное отделение которых возможно в рамках одного способа. В качестве примера можно привести сточные воды различных производств, где химический и количественный состав загрязнителей заранее известен и не отличатся большой разнородностью.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Электрохимические методы обработки питьевых, природных и сточных вод условно можно отнести к трем группам

1. методы превращения — это методы, обеспечивающие изменение физико-химических и фазово-дисперсных характеристик загрязнений для их обезвреживания или более быстрого извлечения из воды;

2) методы разделения — методы, обеспечивающие концентрирование примесей в локальном объеме электролите без существенных изменения фазово-дисперсных или физико-химических свойств извлекаемых веществ;

3) комбинированные методы — совмещенные в одном арате методы превращения и разделения загрязнений.

Физические способы (методы) очистки воды

В основе работы физических способов очистки воды лежат различные физические явления, которые используются для воздействия на воду или содержащиеся в ней загрязнения. При очистке больших объемов воды эти методы используются преимущественно для удаления достаточно крупных твердых включений и выступают в качестве предварительной стадии грубой очистки, призванной снизить нагрузку на последующие стадии тонкой очистки. В то же время существует ряд физических методов, способных проводить глубокую очистку воды, но, как правило, производительность таких методов мала.

К основным физическим методам очистки воды относят:

• процеживание;
• отстаивание;
• фильтрование (в том числе центробежное);
• ультрафиолетовая обработка.

Процеживание представляет собой пропускание очищаемой воды через различные решетки и сита, на которых происходит задержание крупных загрязнителей. Суть метода – удалить из очищаемой воды легко отделяемые загрязнители для снижения нагрузки на очистные сооружения и обеспечить работоспособность последующих установок тонкой очистки, которые могут выйти из строя из-за попадания крупных механических включений.

Отстаивание заключается в отделении части механических загрязнений из воды под действием гравитационных сил, заставляющих частицы опускаться на дно, образуя осадок. Отстаивание может выступать как в качестве предварительной стадии очистки, на которой отделяются наиболее крупные загрязнители, так и в качестве промежуточных стадий. Данный процесс осуществляется в отстойниках – резервуарах, снабженных устройствами для удаления осадка, время пребывания воды в которых рассчитывается из условия полного осаждения всех загрязняющих частиц, которые должны быть отделены.

Отстойники являются сравнительно простым, наименее энергоемким и дешевым методом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей с плотностью, отличной от плотности воды. Существует ряд классификаций отстойников, основанных на разных принципах. Например, по технологической роли отстойники подразделяют на первичные (для осветления1 сточной воды), вторичные (для отстаивания биологически очищенной воды), третичные(для доочистки), илоуплотнители, осадкоуплотнители. По направлению движения потока воды — на горизонтальные, вертикальные, радиальные, наклонные тонкослойные. По способу перемещения осадка различают отстойники с механизмами цепного, тележечного типа, с радиальной фермой и с гидросмывом.

Фильтрование основывается на прохождении очищаемой воды через пористый слой фильтрующего материала, на котором происходит задержание частиц определенного размера. По своему принципу фильтрация схожа с процеживанием, однако с ее помощью можно проводить как грубую, так и тонкую очистку. Фильтрация позволяет удалять такие загрязнители как ил, песок, окалина, а также различные твердые включения размером в несколько микрон. Кроме того, с помощью фильтрации можно улучшить органолептические качества воды. Механическая фильтрация получила широкое распространение, как в крупных установках водоочистки, так и в бытовых фильтрах малой производительности.

Ультрафиолетовая дезинфекция воды, хоть и не производит непосредственно очистку, но активно применяется в процессе водоподготовки и заключается в обработке уже очищенной воды ультрафиолетовой частью спектра света (в частности используется диапазон волн с длиной 200-400 нм), невидимой для человеческого глаза, с целью обеззараживания воды. Преимуществами такого способа обеззараживания является независимость процесса от состава воды и сохранение этого состава после УФ обработки.