Водные ресурсы

Все стороны человеческого бытия связаны с водой, её определёнными свойствами. Основные запасы воды сосредоточены в мировом океане. Для промышленных и бытовых нужд применяется только пресная вода(3% всех запасов). Важнейшая проблема современности – дефицит пресной воды. Суточный расход воды на душу населения в США 600-700 л, в развивающихся странах – 50 л.

Огромное количество воды потребляет промышленность(для производства 1 т стали необходимо 600 м³ воды), орошаемое земледелие и т.д.

По происхождению все природные пресные воды разделяются на поверхностные( реки, озёра), атмосферные(атмосферные осадки) и подземные(ключевые, артезианские, минеральные).При этом вода, содержащая менее 1 г солей на 1 кг воды, называется пресной, более 1 г – солёной. В воде содержатся кроме этого расиворённые газы: кислород, диоксид углерода CO_2, а также сероводород, оксиды азота, кислородные соединения серы, бактерии.

В зависимости от назначения вода условно подразделяется на промышленную и питьевую. Естественно, что требования к составу воды зависят от назначения. Основными показателями качества воды являются жёсткость, общее солесодержание, прозрачность, окисляемость, вкус, запах, реакция среды. Для питьевой воды большое значение имеет токсичность примесей, количество содержащихся в ней микробов, запах, цвет и вкус. Для промышленных вод важными показателями являются жёсткость, солесодержание, количество растворённых газов и механические примеси. Солесодержание определяют по сухому остатку(мг) испарением 1 л воды и высушиванием остатка при 110 °С до постоянной массы. Для большинства производств основным показателем является жёсткость воды, обусловленная присутствием солей кальция и магния. Различают три вида жёсткости:

1. временную(устранимую), обусловленную присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. Эти соли легко удаляются при кипячении.

2. постоянную, обусловленную присутствием в воде сульфатов, хлоридов и нитратов кальция и магния, которые при кипячении не удаляются.

3. Общую, как сумму временной и постоянной.

Присутствие солей и газов в воде вызывает преждевременный износ оборудования.

Окисляемость воды обусловлена наличием органических примесей и определяется количеством перманганата калия(мг), израсходованного при кипячении 1 л воды в течение 10 мин.

Реакция воды (кислотность и щелочность) характеризуется показателем концентрации водородных ионов pH. Реакция природных вод близка к нейтральной(pH 6,8-7,3). Допустимое количество примесей так же регламентируется соответствующими стандартами.

Прозрачность определяется толщиной слоя воды, через который можно различить визуально или с помощью фотоэлемента изображение креста или определённого шрифта.

Промышленная водоподготовка включает следующие технологические процессы:

1. отстаивание, осветление и обесцвечивание;

2. фильтрование;

3. обеззараживание;

4. умягчение и обессоливание.

Все технологические процессы в промышленности связаны с затратой или выделением энергии, или с взаимными превращениями энергии одного вида в дру­гой. Энергия необходима как для проведения самого тех­нологического процесса, так и для транспорта сырья и готовой продукции, для вспомогательных операций (сушки, дробления, фильтрации и др.). Поэтому все тех­нологические процессы являются потребителями энергии.