Способы очистки питьевой воды

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «МЕЖДУНАРОДНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИТСО»»

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра финансов

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности человека »

На тему: “Способы очистки питьевой воды”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                  Выполнил:

                                               Студент факультета МЭОиМ

                                          Дневной формы обучения

                                              Специальности «Логистика»

                     1418 группы

                        М. С. Рыжков

                    Проверила:

                           З. C. Ковалевич

 

 

 

 

 

 

МИНСК 2014

 

Питьевая вода и обеспечения её качества

 

Качество питьевой воды в настоящее время регламентируется Санитарными правилами и нормами "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".

Указанный документ регламентирует качественные и количественные санитарно-токсикологические и органолептические показатели воды:

* максимальное допустимое  содержание вредных веществ;

* мутность;

*  цветность;

* запах;

* вкус.

Источниками питьевого водоснабжения могут быть поверхностные и подземные воды. В зависимости от степени загрязненности и качественного состава загрязнений воды в источниках применяют различные способы ее очистки для обеспечения нормативного качества. Применяют способы очистки воды, аналогичные способам, применяемым для очистки сточных вод. К таким специальным методам относят:

* обеззараживание воды  от болезнетворных бактерий;

* методы сорбционной очистки;

* опреснение и обессоливание  воды;

* удаления из воды ряда  наиболее характерных примесей (например, железа, марганца, диоксинов, галогенорганических соединений).

Методы обеззараживания воды

1.Обработка воды  хлором (хлорирование воды):

Хлор обладает широким спектром антимикробного действия. Для хлорирования применяется либо газообразный хлор, который подается в обеззараживаемую воду, либо твердые хлорсодержащие вещества (например, гипохлорит натрия). Хотя хлорирование воды − наиболее распространенный и дешевый способ ее обеззараживания, он обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, хлор сильное токсическое вещество и его хранение в больших количествах в газообразном (или сжиженном) виде на станциях подготовки питьевой воды представляет серьезную опасность и требует особых мер обеспечения безопасности. Во-вторых, избыточный хлор, введенный в воду, в свободном состоянии сам представляет серьезную опасность для человека. Он также может вступать в реакцию с оставшимися в воде микропримесями органических соединений с образованием крайне токсичных веществ, например, хлороформа, который обладай канцерогенным действием. Подобные реакции укоряются при нагреве и кипячении воды. Поэтому перехлорирование воды представляет опасность и, чтобы ее уменьшить, необходимо перед кипячением воды ее отстаивать в приоткрытой емкости для удалении растворенного в ней избыточного хлора.

2. Озонирование:

Применение озона (О3) в качестве дезинфектанта воды лишено указанных недостатков, связанных с использованием хлора. Кроме обеззараживания озон устраняет запахи, обесцвечивает воду и улучшает ее вкусовые качества. Введение озона в воду не изменяет ее минеральный состав, щелочность, содержание свободной углекислоты. Такое действие озона связано с его исключительно высоким окислительным потенциалом. Переозонирование воды в отличие от перехлорирования не представляет опасности, так как озон нестабилен и быстро распадается с образованием кислорода, повышенное содержание которого в воде полезно. Недостаток озонирования связан с тем, что при содержании в воде ионов брома он может окисляться озоном с окислов брома (бромат – ионов), которые токсичны. Поэтому в настоящее время для избежания образования броматов вводят более жесткие технологические режимы озонирования. Озонирование − более дорогой метод обеззараживания воды, но в целом более эффективный. Он требует создания на станциях водоподготовки озонаторных установок, в которых озон получают путем расщепления молекулы кислорода под действием высоковольтных электрических разрядов (подобно тому как воздух атмосферы озонируется под действием разрядов молнии).

3. Обеззараживание  ультрафиолетовым излучением:

В отличие от предыдущих способов это безреагентный способ. Бактерицидным действием обладает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 200 − 295 нм. Ультрафиолетовое излучение указанного диапазона приводит к уничтожению микроорганизмов, присутствующих в воде (бактерий, вирусов, водоросли др.). В отличие от хлорирования и озонирования ультрафиолетовое излучение не обладает побочными вредными эффектами, связанными с возможным изменением химического состава и появлением токсичных веществ. Основное требование при УФ − обработке − прозрачность воды. Это является существенным ограничением в системе водоподготовки, так как устранение мутности воды достигается в предварительных ступенях её обработки, которые были указаны ранее.

4. Ультразвуковая  обработка:

Данный способ мало распространен и является безреагентным. Ультразвук (частота свыше 200 кГц) приводит к механическому разрушению бактерий. К другим безреагентным методам можно отнести термическую обработку (5 − 10 мин кипячение, которое широко используете быту), обработку ионизирующими облучениями (рентгеновское лучение), токами высокой частоты.

Сорбционная очистка питьевой воды

Сущность − улавливание загрязнений поверхностью высокопористого твердого металла. Наиболее распространенным адсорбентом являются активированные древесные угли (АУ). Кроме улавливания вредных примесей с высокой эффективностью АУ дехлорируют воду при ее избыточном хлорировании.

Опреснение и обессоливание воды применяют для удаления из воды солей (например, опреснение морской воды). Наиболее распространенные методы:

*  дистилляция;

* обратный осмос;

*  электродиализ;

* ионный обмен.

Дистилляция основана на нагреве воды, ее испарении и последующей конденсации паров. В образующемся конденсате практически отсутствуют растворенные соли.

Обратный осмос − процесс, обратный прямому осмосу. Сущность прямого осмоса состоит в том, что если разделить закрытый сосуд полупроницаемой мембраной из специального материала (например, ацетатцеллюлозы) на две части, в одной из которой будут находиться растворы солей с различной концентрацией, то начинается процесс выравнивания концентрации, заключающийся в диффузии растворителя через мембрану менее концентрированного раствора в более концентрированный. При этом повышается давление в части сосуда с более концентрированным раствором. Процесс диффузии продолжается до тех пор, пока давление не компенсирует диффузионный напор.

Электродиализ − процесс переноса ионов через мембрану под действием приложенного к ней электрического поля. Для очистки сточных вод используют электрохимически активные ионитовые мембраны. Наиболее распространены гетерогенные ионитовые мембраны, представляющие собой тонкие пленки, изготовленные из размельченной в порошок ионообменной смолы. В зависимости от того, из какой смолы сделана мембрана, различают катионитовые и анионитовые мембраны. Первые способны пропускать через себя лишь катионы вредных примесей, а вторые − анионы. Водоподготовку осуществляют на централизованных станциях, на которых происходит последовательная очистка воды в аппаратах различных типов в зависимости от состава загрязнения источника водоснабжения. Если система централизованного водоснабжения отсутствует, применяют компактные модульные установки, рассчитанные на меньшую производительность и использующие указанные методы очистки. В быту используют малогабаритные очистные аппараты для доочистки воды после водоподготовки на централизованных системах водоснабжения. Такая доочистка является крайне желательной, так как централизованные системы водоподготовки могут иметь недостатки, а вода после них при подаче к потребителю может повторно загрязняться окалиной, тяжелыми металлами. Особенно это характерно при подаче воды по старым изношенным водоводам. Бытовые фильтры имеют различное устройство, в зависимости от которого могут удалять нерастворимые соединения (песок, коллоиды, частицы ржавчины и т. д.), растворенное и нерастворенное железо, марганец, сероводород. Сорбционные фильтры используют для удаления остаточного хлора, растворенных газов, органических соединений, улучшения органолептических показателей. Кроме того, используют ультрафиолетовые стерилизаторы, обратноосмотические, ионообменные и электрохимические фильтры. Существуют аппараты, которые осуществляют как специфическую, так и комплексную очистку.