Методы обессоливания воды. Читать текст оnline Федеральное агентство по образованию. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования. Ионный состав воды. Обработка воды методом ионного обмена. Конструкция и принцип работы катионитового фильтра особенности. Обработка Воды Методом Ионного Обмена Реферат' title='Обработка Воды Методом Ионного Обмена Реферат' />Петрозаводский государственный университет. Карельский региональный институт управления, экономики и права. Петр ГУ при Правительстве Республики Карелия. Кафедра энергообеспечение предприятий. Водоподготовка. Тема Методы обессоливания воды. Петрозаводск 2. 01. Водоподготовка обработка воды, поступающей из природного водоисточника на питание паровых и водогрейных котлов или для различных технологических целей. Водоподготовка производится на ТЭС, транспорте, в коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях. Водоподготовка заключается в освобождении воды от грубодисперсных и коллоидных примесей и содержащихся в ней солей, тем самым предотвращается отложение накипи, унос солей паром, коррозия металлов, а также загрязнение обрабатываемых материалов при использовании воды в технологических процессах. Водоподготовка включает следующие основные методы обработки осветление удаление из воды коагуляцией, отстаиванием и фильтрованием коллоидальных и суспензированных загрязнений умягчение устранение жсткости воды осаждением солей кальция и магния, известью и содой или удаление их из воды катионированием обессоливание и обескремнивание ионным обменом или дистилляцией в испарителях удаление растворнных газов термическим или химическим методом и окислов железа и меди фильтрованием. Этот процесс называют также деионизацией, или деминерализацией. Обработка Воды Методом Ионного Обмена Реферат' title='Обработка Воды Методом Ионного Обмена Реферат' />Для морских и засоленных солоноватых вод такой процесс называют опреснением. Для испарения воды требуется подвести, а при конденсации пара отвести тепло фазового перехода. При образовании пара в него наряду с молекулами воды переходят и молекулы растворенных веществ в соответствии их летучестью. Важнейшим преимуществом данного метода являются минимальные количества используемых реагентов и объем отходов, которые могут быть получены в виде твердых солей. Тепловая и экономическая эффективность метода определяется режимом испарения и степенью рекуперации тепла фазового перехода при конденсации пара. По характеру использования дистилляционные установки подразделяются на одноступенчатые, многоступенчатые и термокомпрессионные. Наибольший интерес представляет использование выпарных установок в сочетании с ионообменными и реагентными схемами. В этих условиях, возможно, оптимизировать расход реагентов, тепла и решить как экономические, так и экологические проблемы. Термический метод позволяет обессолить воду с любым солесодержанием. Опреснение вымораживанием. Этот метод основан на том, что образование кристаллов льда при снижении температуры ниже 0 градусов происходит только из молекул воды явление криоскопии. Вследствие этого пресная вода выделяется в виде льда из раствора. Раствор становится все более и более концентрированным. Повышение эффективности очистки воды методами фильтрации и ионного обмена после предварительной магнитной обработки раствора. Умягчение воды в промышленной водоподготовке очистка от соединений. Сущность метода ионного обмена в том, что твердое тело ионит. Методы получения воды очищенной и для инъекций в медицине и фармацевтике. Колоночные аппараты для ионного обмена могут быть как с. Самарский государственный университет. Физикохимические методы очистки сточных вод многообразны. Это коагуляция, флотация, адсорбционная очистка, ионный обмен, экстракция,. Если затем слить образовавшийся рассол и растопить лед, то получится обессоленная вода. Степень очистки таким методом сложно спрогнозировать и возможно потребуется несколько циклов замораживания размораживания, чтобы получить действительно обессоленную воду. Водоподготовка обработка воды, поступающей из природного водоисточника, для. Читать реферат online по теме Методы обессоливания воды. Водоподготовка обработка воды, поступающей из природного водоисточника на. Читать реферат online по теме Физикохимический метод очистки сточных. Катионирование процесс обработки воды методом ионного обмена,. При очистке больших объемов воды эти методы используются. Ионный обмен в основном используется в водоподготовке с целью. Кроме того, нельзя гарантировать полной дезинфекции этой воды. Есть и еще одна особенность, связанная с данным методом. Это накопление концентрации так называемой тяжелой воды, химически такой же, как и обычная, но имеющей в своем составе более тяжелый изотоп водорода, который является радиоактивным. Тяжелая вода замерзает первой и сразу включается в состав образующегося льда. Избежать этого можно, только если убирать первую корочку льда, образующуюся в самом начале вымораживания. Это еще больше усложняет и без того не простую методику. Применяемые реактивы меняются в зависимости от солевого состава опресняемой воды. К примеру, избыток солей магния осаждается содой, а сульфаты могут быть удалены обработкой гидратом окиси бария. По этой причине данный метод имеет очень ограниченное применение. Эти вещества называют ионообменными смолами. Это своего рода твердые электролиты, которые делятся на катиониты и аниониты. Их анионы обычно это гидроксильная группа подвижны и могут обмениваться с анионами растворов. В итоге из воды удаляются катионы и анионы и она тем самым обессоливается. Обменная способность ионообменных смол ионитов не бесконечна, постепенно она снижается, и, в конце концов, исчерпывается вовсе. В этом случае требуется регенерация раствором кислоты катионит или щелочи анионит, что полностью восстанавливает исходные химические свойства смол. Эта ценная особенность позволяет использовать их в течение длительного времени. В настоящее время данный метод часто включается как один из элементов процесса водоподготовки в частных домах с автономной системой водоснабжения. Исходная вода подается в среднюю камеру. Ионы находящихся в воде солей устремляются сквозь мембраны к электроду, имеющему противоположный заряд. Чистая вода остается в средней камере. Эффективность составляет более 9. Фраза Или Текст Начинающаяся На Одну И Ту Же Букву. Мембраны имеют ограниченный срок службы, который максимально составляет 5 лет, а при неблагоприятных условиях эксплуатации значительно меньше. Кроме того, этот метод, как и большинство других методов использующих полупроницаемые мембраны, требует предварительной подготовки очищаемой воды. Это то, что все вещества, которые не превратились при растворении в ионы, не реагируют на электрическое поле. Для этого необходимо наличие селективной мембраны, пропускающей только воду, но задерживающей растворенные в ней вещества. Если поместить такую мембрану между рассолом и пресной водой, тенденция к выравниванию концентраций по обе стороны мембраны заставит воду проникать через мембрану в рассол. Этому процессу можно воспрепятствовать, прикладывая давление со стороны рассола. При достаточно большом давлении проникновение воды через мембрану в рассол прекратится. Давление, необходимое, чтобы воспрепятствовать просачиванию воды через мембрану в раствор, называется осмотическим. Для морской воды при нормальных условиях осмотическое давление составляет приблизительно 2. Этот процесс, называемый обратным осмосом, схематически показан на рис. Морскую или солоноватую воду накачивают под высоким давлением в камеры, стенки которых изготовлены из полупроницаемых мембран. При прохождении воды через мембраны локальная концентрация солей у стенки мембраны повышается, что приводит к повышению осмотического давления и уменьшению потока пресной воды. Чтобы воспрепятствовать этому, через камеру нужно непрерывно прокачивать морскую воду. Поток пресной воды через мембрану пропорционален прикладываемому давлению. Максимальное давление, которое можно приложить к мембране, определяется ее собственными характеристиками. При слишком высоком давлении мембрана может разорваться, забиться присутствующими в воде примесями или пропускать слишком большое количество растворенных солей. Даже при оптимально организованной регенерации противоток с минимальным избытком реагентов в сточные воды поступают извлеченные соли и использовавшиеся реагенты в количестве 1,1 2,0 от количества солей. Суммарное количество составляет 2,1 3,0. Следует учитывать, что эти соли находятся в небольшом объеме регенератов, соответственно, в высокой концентрации. Регенераты, как правило, имеют кислую реакцию, и требуют дополнительной нейтрализации. Прямой сброс таких отходов запрещен. Обычно используется метод разбавления другими стоками. Эксплуатационные расходы практически прямо пропорциональны солесодержанию исходной воды. Оценочное сравнение методов обессоливания. Параметр. Ионный обмен. Обратный осмос. Электродиализ. Выпарка. Надежность. Макс. Ср. Мин. Макс. Степень обессоливания. Макс. Ср. Мин. Ср. Удаление органики. Мин. Макс. Мин. Ср. Удавление микрофлоры. Мин. Макс. Ср. Макс. Удаление взвесей. Мин. Макс. Мин. Макс. Удаление растворенных газов. Мин. Мин. Мин. Макс. Требования к предподготовке. Мин. Макс. Макс. Ср. Энергозатраты. Мин. Макс. Макс. Макс. Расход реагентов. Макс. Мин. Мин. Мин. Расход питающей воды. Мин. Макс. Макс. Мин. Объм отходов. Мин. Макс. Ср. Мин. Возможность переработки отходов. Методы и способы очистки воды. Современные проблемы нехватки питьевой воды. Основные источники загрязнения. 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. Вода покрывает более 7. При этом около 7. Конечно же, даже оставшаяся часть пресной воды, являющаяся более доступной, это громадные объемы, исчерпать которые не так то просто. Тем не менее, в настоящее время проблема нехватки пригодной для питья и использования воды одна из основополагающих, что обуславливается рядом причин. Во первых, вместе с ростом численности населения земного шара и стремительным развитием водопотребляющих отраслей промышленности и хозяйства, растут и аппетиты на пресную воду. Во вторых, уже имеющиеся запасы непрерывно сокращаются за счет загрязнения из различных источников, связанных с деятельностью человека. По объективным причинам невозможна ни остановка роста населения, ни тем более прекращение развития человечества. В то же время сокращение загрязнения пресной воды и предварительная ее подготовка не только наиболее осуществимые, но и наиболее предпочтительные методы решения проблемы увеличивающегося водопотребления. Стоит также упомянуть и о других способах, направленных либо на сокращение потребления, либо, наоборот, на разработку новых источников пресной воды. В первом случае за счет модернизации производств увеличивается эффективность использования воды, либо же проводятся мероприятия, направленные на более рациональное использование воды в быту. Во втором случае осуществляются попытки добычи пресной воды из альтернативных источников разработка айсбергов, конденсация атмосферной влаги, обессоливание морской воды и т. Тем не менее, водоочистка и водоподготовка остаются наиболее приоритетными направлениями. Основными источниками загрязнения и в то же время основными потребителями подготовленной воды являются промышленность, сельское хозяйство и бытовое хозяйство. В свою очередь к основным формам загрязнения относят физическое химическое, биологическое и тепловое. При физическом загрязнении в водоемы попадают плохо растворимые примеси, такие как песок, глина или различный мусор. Тепловое загрязнение обычно выделяют в отдельный вид, так как основным загрязняющим компонентом является тепловая энергия, косвенно влияющая на окружающую среду. Дополнительный подогрев водоема способен сильно изменить протекающие в нем биологические процессы, что может привести к массовой гибели рыб и других водных обитателей, или же наоборот стать причиной бурного роста водорослей или простейших, необходимость очистки от которых может значительно усложнить последующий процесс водоподготовки. Однако нужно заметить, что тепловое загрязнение может оказывать и положительное воздействие, поэтому термин тепловое загрязнение является относительным, а характер воздействия на окружающую среду должен оцениваться отдельно для каждого случая. Химическое загрязнение это попадание в водоемы химических веществ, специфических для различных производств или отраслей промышленности и сельского хозяйства. В особенности стоит выделить загрязнение нефтепродуктами, соединениями тяжелых металлов, поверхностно активными веществами ПАВ и нитратами, главным источником которых является смыв сельскохозяйственных удобрений. В случае биологического загрязнения речь идет о засорении органическими веществами и микроорганизмами в том числе болезнетворными и паразитическими. Кроме того, ряд химических соединений, богатых азотом и фосфором биогенного происхождения, является питательной средой для определенных организмов, и загрязнение водоема такими соединениями ведет к его эвтофикации постепенному зарастанию с последующим превращением в болото. Классификация способов и методов очистки воды. 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. 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. Этот метод относится к грубой очистке и часто выступает в качестве предварительной стадии. Его назначение 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. Дополнительная информация по процеживанию. 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. Дополнительная информация по отстойникам. 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. Дополнительная информация по фильтрованию фильтры периодического действия, фильтры непрерывного действия.