Очистка воды (осветление, обеззараживание, дегазация, дистиляция)

Введение 3
Глава 1. Загрязнение и очистка воды 4
1.1 Главные загрязнители воды 4
1.2 Методы очистки воды 6
Глава 2. Осветление, обеззараживание, дегазация, дистилляция воды 8
2.1 Осветление воды 8
2.2 Методы обеззараживания воды 9
2.3 Дегазазция воды 14
2.4 Методы дистилляции воды 20
Заключение 26
Список литературы 27

1.1 Главные загрязнители воды
Установлено, что более 400 видов веществ могут вызывать загрязнение воды. Если допустимая норма превышена по крайней мере для одного из трех индикаторов опасности: санитарно-токсикологических, общих санитарных или органолептических, вода считается загрязненной.
Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей наиболее распространенными являются нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и т. д. Биологические загрязнители очень опасно загрязняют воду: вирусы и другие патогенные микроорганизмы; и физические - радиоактивные вещества, тепло и т. д.
Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:
1. Сброс в водоемы неочищенных сточных вод.
2. Смыв ядохимикатов ливневыми осадками.
3. Газодымовые выбросы.
4. Утечки нефти и нефтепродуктов.
...

1.2 Методы очистки воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Тем не менее, это происходит медленно. В то время как промышленные и бытовые сбросы были низкими, реки сами справились с ними. В нашу индустриальную эпоху из-за значительного увеличения отходов водоемы больше не могут справляться с таким значительным загрязнением. Сточные воды должны быть нейтрализованы, обработаны и утилизированы.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод для уничтожения или удаления вредных веществ. Сброс сточных вод в результате загрязнения является сложным производством. Как и во всех производствах, в нем есть сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки вод непосредственно можно разделить на 2 большие группы: деструктивные и регенеративные.
Деструктивные методы основаны на уничтожении загрязняющих веществ. Образующиеся продукты разложения удаляются из воды в виде газа, отложений или остаются в воде, но в нейтрализованной форме.
...

2.1 Осветление воды
Осветление воды относится к удалению взвешенных веществ. Обесцвечивание воды - устранение цветных коллоидов или действительно растворенных веществ. Осветление и обесцвечивание воды получают непосредственно путем осаждения, фильтрации через пористые материалы и коагуляции. Чаще всего эти методы используются в сочетании друг с другом, например, седиментация с фильтрацией или коагуляция с седиментацией и фильтрацией.
Фильтрация происходит из-за удержания взвешенных частиц снаружи или внутри пористой фильтрующей среды, в то время как седиментация т.е. осаждение представляет собой процесс осаждения взвешенных частиц в осадке (для этого неосветленная вода задерживается в специальных отстойниках).
Взвешенные частицы осаждаются под действием силы тяжести. Преимущество отложения заключается в отсутствии дополнительных энергетических затрат при осветлении воды, в то время как технологический поток прямо пропорционален размеру частиц.
...

2.2 Методы обеззараживания воды
Реагентные (химические) способы обеззараживания питьевой воды:
1. Хлорирование
2. Озонирование
3. Применение тяжелых металлов
Физические методы обеззараживания питьевой воды:
1. Кипячение
2. Ультрафиолетовое излучение
3. Обеззараживание ультразвуком
4. Радиационное обеззараживание
5. Обеззараживание с помощью ионообменных смол
Хлорирование. Первичное хлорирование является распространенным и проверенным методом обеззараживания воды. Основной причиной успеха этого метода является повышенная эффективность обеззараживания воды и рентабельность научно-технического процесса по сравнению с другими способами. Метод хлорирования не только очищает воду от ненужных органических и биологических примесей, но и безопасно удаляет соли железа и марганца. Преимущество этого метода состоит в том, что этот метод сохраняет способность обеспечивать микробиологическую защиту воды во время ее транспортировки благодаря следующему эффекту. У этого метода также есть недостатки.
...

2.3 Дегазазция воды
Выведение из воды растворенных или образовавшихся в ней газов в процессе обработки называется дегазацией. Обычно диоксид углерода, сероводород, кислород и, реже, метан необходимо удалять из воды. Непосредственно первые три коррозионных газа вызывают или катализируют процессы коррозии металла, а диоксид углерода (IV) создает коррозию бетона. При подготовке питательной воды, а также воды отопительных установок, необходимо удалить кислород, чтобы предотвратить коррозию металла. Из этого становится очевидным, что можно полностью удалить растворенные в нем газы. Существующие методы дегазации воды непосредственно делятся на физические и химические.
Суть методов физической дегазации заключается в следующем: вода, содержащая удаляемый газ, приводится в контакт с воздухом, если парциальное давление этого газа в воздухе близко к нулю; создаются условия, при которых растворимость газа в воде становится незначительной.
...

2.4 Методы дистилляции воды
Обессоливание воды (дистилляция) означает уменьшение содержания в ней растворенных солей. Этот процесс называют также деионизацией, или деминерализацией. Для морских и засоленных (солоноватых) вод такой процесс называют опреснением.
Для многих процессов в теплоэнергетике, химии, электронике требуется вода, содержащая минимальные количества солей, вплоть до сверхчистой (дистиллята), которая практически их не содержит.
Классификация способов обессоливания:
· термический;
· ионообменный;
· мембранные;
· обратный осмос;
· электродиализ;
· комбинированные.
Термические методы обработки воды
Старейшим методом получения обессоленной воды (дистиллята) является термический метод - перегонка, дистилляция, выпарка.
Основой процесса является перевод воды в паровую фазу с последующей ее конденсацией. Для испарения воды требуется подвести, а при конденсации пара - отвести тепло фазового перехода.
...