WASSER IN DER INDUSTRIE

Das gesamte Erscheinungsbild unserer Erde, die Entstehung und Entwicklung des Lebens, alle Aspekte der menschlichen Existenz sind eng mit dem Wasser und seinen spezifischen Eigenschaften verbunden.

Die wichtigsten Wasserreserven konzentrieren sich auf die Weltmeere. Für den industriellen und häuslichen Bedarf der Menschheit wird nur Süßwasser verwendet, das etwa 3% aller Reserven ausmacht.

Derzeit aufgrund der signifikanten Entwicklung der Industrie und landwirtschaft Die Welt steht vor einem ernsthaften Problem, das durch die kontinuierliche Abnahme der Menge an sauberem Frischwasser und die zunehmende Menge an häuslichem und industriellem Abwasser verursacht wird. Der Süßwassermangel ist auch auf die intensive Entwicklung neuer wasserverbrauchender Industrien zurückzuführen. Wenn zum Beispiel für die Herstellung von 1 Tonne Stahl 600 m 3 Wasser verbraucht werden, dann sind es für die Herstellung von 1 Tonne synthetischen Fasern 8-mal mehr. Der tägliche Wasserverbrauch pro Kopf in Großstädten der USA und Europas beträgt 600 - 700 Liter und in Entwicklungsländern 50 Liter. Eine große Menge Wasser wird durch bewässerte Landwirtschaft, Energie usw. verbraucht.

Ausschließlich wesentlich erwirbt derzeit die rationelle Nutzung von Wasserressourcen. Es ist notwendig, überall ein System zur Einsparung von Wasserressourcen einzuführen, die Abwasseremissionen drastisch zu reduzieren, ihre Tiefenreinigung durchzuführen, auf technologisch niedrige oder wasserfreie technologische Prozesse umzusteigen (d. H. In Lösungsmitteln, Schmelzen und der Gasphase zu arbeiten). Darüber hinaus tragen die strikte Erfassung und Kontrolle des Wasserverbrauchs, die Reduzierung des Wasserverbrauchs für die Verdunstung in den südlichen Regionen und die Verhinderung der Verschmutzung der wertvollsten Süßwasserseen (wie dem Baikalsee) zur rationellen Nutzung der Wasserressourcen bei.

Unternehmen aller Branchen müssen die Versorgung mit recyceltem und recyceltem Wasser in größerem Umfang nutzen. In diesem Fall wird Frischwasser nur verwendet, um nicht behebbare Verluste auszugleichen, die Abwasserableitung wird gestoppt, und das gereinigte sogenannte "zirkulierende Wasser" tritt in einem geschlossenen Kreislauf in den technologischen Prozess ein. Umlaufwasserversorgungssysteme können auch in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Die Verwendung von häuslichem Abwasser zur Bewässerung landwirtschaftlicher Kulturpflanzen (auf "bewässerten Feldern") ist sehr vielversprechend. Bei der Regulierung des Wasserregimes von Flüssen und ihres Schutzes vor Flachheit spielt die Rolle der Wasserschutzwälder eine besonders große Rolle.

Die Hauptwasserquelle für die Industrie ist natürliches Süßwasser. Nach Herkunft sind sie unterteilt in Oberflächen (Flüsse, Seen), atmosphärische (atmosphärische Niederschläge) und unterirdische (Schlüssel, artesische, mineralische). Alle Gewässer enthalten große Menge Verunreinigungen: Calcium, Magnesium, Natrium, Kaliumcarbonate sowie Sulfate, Chloride usw. Wasser mit weniger als 1 g Salz pro 1 kg Wasser wird als frisch bezeichnet, mehr als 1 g Salz als salzig. Das Wasser enthält gelöste Gase: Sauerstoff, Kohlendioxid CO 2 sowie Schwefelwasserstoff, Stickoxide, sauerstoffhaltige Schwefelverbindungen; Wasser kann Bakterien, Sandverunreinigungen und Tone (Aluminosilikate, Silikate, hydratisierte Kieselsäure) enthalten.

Wasser wird je nach Verwendungszweck bedingt in Industrie- und Trinkwasser unterteilt. Natürlich hängen die Anforderungen an die Zusammensetzung des Wassers wesentlich vom Verwendungszweck ab. Die Hauptindikatoren für die Wasserqualität sind Härte, Gesamtsalzgehalt, Transparenz, Oxidierbarkeit, Geschmack, Geruch und Reaktion der Umwelt. Für die Beurteilung des Trinkwassers sind die Toxizität von Verunreinigungen, die Anzahl der darin enthaltenen Mikroben, Geruch, Farbe und Geschmack von großer Bedeutung. Für Brauchwässer sind die wichtigen Indikatoren Härte, Salzgehalt, Menge gelöster Gase und mechanische Verunreinigungen. Der Gesamtsalzgehalt kennzeichnet das Vorhandensein mineralischer und organischer Verunreinigungen im Wasser. Ihre Menge wird durch den trockenen Rückstand (mg) durch Verdampfen von 1 Liter Wasser und Trocknen des Rückstands bei 110ºC bis zur Gewichtskonstanz bestimmt. Für die meisten Branchen ist der Hauptqualitätsindikator die Wasserhärte aufgrund des Vorhandenseins von Calcium- und Magnesiumsalzen im Wasser. Es gibt drei Arten von Wasserhärten: temporäre, permanente und allgemeine. Temporär(entfernbare Härte) ist auf das Vorhandensein von Calcium- und Magnesiumbicarbonaten im Wasser zurückzuführen. Diese Salze lassen sich relativ leicht durch Kochen entfernen. Konstante Steifheitaufgrund des Vorhandenseins von Calcium- und Magnesiumsulfaten, Chloriden und Nitraten in Wasser, die beim Kochen nicht entfernt werden. Temporäre und dauerhafte Steifheit summieren sich zu gesamthärte.

Gips-, Calcium- und Magnesiumcarbonate bilden zusammen mit im Wasser vorhandenen Silikaten und mechanischen Verunreinigungen sowie verschiedenen Salzen, die sich auf der Innenfläche von Rohren und Kesseln ablagern, Zunder. Infolgedessen treten Erwärmung und vorzeitiger Verschleiß der Ausrüstung auf und die Wärmeleitfähigkeit nimmt ab. Die maximal zulässige Konzentration an gelösten Salzen wird durch den Standard in Abhängigkeit von der Produktion festgelegt, in der das Wasser verwendet wird. Gemäß der Klassifizierung werden natürliche Wässer je nach Gehalt an Calcium- und Magnesiumionen in fünf Klassen unterteilt: sehr weich, weich, mäßig hart, hart, sehr hart.

Die Menge der in Wasser gelösten Gase beeinflusst auch die Qualität des Wassers, da Kohlendioxid, Sauerstoff, Schwefeldioxid und andere erhebliche Rohrkorrosion verursachen.

Die Oxidierbarkeit von Wasser beruht auf dem Vorhandensein organischer Verunreinigungen im Wasser und wird durch die Menge an Kaliumpermanganat (mg) bestimmt, die verbraucht wird, wenn 1 Liter Wasser 10 Minuten lang gekocht wird.

Die Reaktion von Wasser (Säure und Alkalität) ist durch einen Indikator für die Konzentration der Wasserstoffionen pH gekennzeichnet. Die Reaktion natürlicher Wässer ist nahezu neutral (pH 6,8 - 7,3). Die zulässige Menge an Verunreinigungen wird ebenfalls durch die einschlägigen Normen geregelt.

Die Transparenz von Wasser wird an der Dicke der Wasserschicht gemessen, durch die das Bild eines Kreuzes oder einer bestimmten Schrift visuell oder mit Hilfe einer Fotozelle unterschieden werden kann. Der häufigste hygienische und bakteriologische Indikator für die Wasserqualität ist das Vorhandensein von Mikroorganismen.

Anna Titova, Chefspezialistin für Wasseraufbereitung, Osmos LLC, speziell für www.site

Industrielle Nutzung von Wasser

In der modernen Welt mit ihren hochentwickelten Technologien gewinnt die Qualität der Rohstoffe und Produkte, die den technologischen Prozess begleiten, zunehmend an Bedeutung. Meistens in herstellungsprozesse Wasser wird verwendet. Unternehmen in verschiedenen Branchen stehen daher vor der Aufgabe, Wasser zu beschaffen, das bestimmte Anforderungen erfüllt.

Die folgenden Richtungen des Wasserverbrauchs im technologischen Prozess können identifiziert werden:

Wasser dient als Rohstoff für das Endprodukt. Zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie, bei der Herstellung von Kosmetika, Pharmazeutika, Autokosmetika usw. In diesem Fall hängen die Qualität des resultierenden Produkts und seine Wettbewerbsvorteile direkt vom verwendeten Wasser ab.

Wasser wird im technologischen Prozess verwendet. Zum Beispiel für Wasserstrahlschneidlinien, für Pulverbeschichtungslinien in der Elektronikindustrie. In diesem Fall können die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der verwendeten Ausrüstung (normalerweise teuer) oder die Qualität des erhaltenen Produkts von den Wasserparametern abhängen.

Wasser begleitet den technologischen Prozess, wie zum Beispiel zirkulierendes Wasser von Kühl-, Heizungs-, Klimaanlagen usw. Die Lebensdauer der Kommunikation hängt von ihrer Qualität ab.

Brauchwasserparameter

Verschiedene Branchen haben ihre eigenen Anforderungen an die Parameter des verwendeten Wassers.

Herkömmlicherweise kann man die Hauptkategorien unterscheiden, nach denen die Wasserqualität standardisiert ist.

Wasser trinken.Trinkwasserbedarf Russische Föderation geregelt durch SanPiN 2.1.4.1074-01 „Trinkwasser. Hygieneanforderungen an die Wasserqualität ". Trinkwasser ist in der Lebensmittelindustrie notwendig, um alkoholische und alkoholfreie Getränke herzustellen, um den Trinkbedarf der Mitarbeiter von Unternehmen zu decken.

Destilliertes Wasser... Die Anforderungen für dieses Wasser sind in GOST 6709-72 Destilliertes Wasser festgelegt. Technische Bedingungen". Der Hauptindikator, der die Qualität von destilliertem Wasser bestimmt, ist seine elektrische Leitfähigkeit, die nicht mehr als 5 μS / cm betragen sollte. Die Umkehrung der elektrischen Leitfähigkeit kann auch verwendet werden - der elektrische Widerstand - für destilliertes Wasser sollte er mindestens 200 kOhm * cm betragen. Destilliertes Wasser wird in vielen chemischen Industrien, Labors, Druckereien usw. benötigt.

Entionisiertes Wasser... Das Konzept des entionisierten Wassers ist eher willkürlich - für verschiedene technologische Prozesse Die Anforderungen an dieses Wasser können variieren. Der Hauptparameter, für den entionisiertes Wasser standardisiert ist, ist sein elektrischer Widerstand. Je nach Verwendungszweck kann es erforderlich sein, Wasser mit einem Widerstand von 500 kOhm * cm oder mehr zu erhalten. Deionisiertes Wasser wird in elektronischen Instrumenten und vielen anderen technologischen Prozessen verwendet.

Reinstwasser... Solches Wasser sollte praktisch keine Salzionen enthalten. Der Widerstand von Reinstwasser beträgt 12-18 MΩ * cm. Solches Wasser wird in der Mikroelektronik, beim Kristallwachstum usw. verwendet.

Spezielles Wasser, normalisiert durch Parameter, die für einen bestimmten technologischen Prozess wichtig sind. Beispielsweise kann die Konzentration einzelner Ionen oder organischer Stoffe über einem vorbestimmten Wert nicht zulässig sein. Es wurden Standards für Wasser für die galvanische Herstellung, für Dampfkessel, für Aquarien und Aquarien usw. entwickelt.

Wie wir sehen können, kann für verschiedene Industriebereiche Wasser von völlig unterschiedlicher Qualität erforderlich sein. Es gibt jedoch eine Anforderung, die allen Unternehmen gemeinsam ist - dies ist die STABILITÄT des Ergebnisses.

Aus diesem Grund werden Mheute am häufigsten in der industriellen Wasseraufbereitung eingesetzt. Der Unterschied zwischen solchen Systemen und herkömmlichen Speichersystemen (Sorptionsmittel, Ionenaustauscherharze, Eisenentfernungsmaterialien) besteht darin, dass sie während der Filtration keine Verunreinigungen in sich ansammeln, sondern diese mechanisch trennen. Dieses Prinzip eliminiert die Wahrscheinlichkeit, dass unerwünschte Verunreinigungen in das gereinigte Wasser gelangen. Dank dieser Technologie bleibt die Qualität des aufbereiteten Wassers trotz einer signifikanten Verschlechterung der Parameter des Quellwassers konstant hoch.

Weitere Informationen zur Membranfiltrationsmethode finden Sie in den Artikeln unter http://www.osmos.ru/prom/info.html

Die Haupt typische Schemata von Wasseraufbereitungskomplexen:

Trinkwasser beziehen

• Umkehrosmoseanlage mit erforderlicher Kapazität;
• Konditioniereinheit - Filter mit Aktivkohlebeladung;

Destilliertes Wasser erhalten

• Vorbehandlungseinheit (falls erforderlich)
• Tanks für die Versorgung mit gereinigtem Wasser.

In einigen Fällen (mit einem geringen Salzgehalt des Quellwassers) kann die Verwendung einer einstufigen Umkehrosmose ausreichend sein.

Ein solches Wasseraufbereitungsschema ist eine wirtschaftlich sinnvolle Alternative zu den zuvor verwendeten Destillatoren-Verdampfern, die eine große Menge Strom verbrauchen.

Entionisiertes und hochreines Wasser erhalten.

• Vorreinigungsgerät (falls erforderlich);
• Installation einer zweistufigen Umkehrosmose mit der erforderlichen Kapazität;
• Tanks für die Versorgung mit gereinigtem Wasser;
• Tiefenreinigungseinheit - Filter mit Ionenaustauscherharz in H + - und OH- -Form (falls erforderlich).

Aufgrund der konstant hohen Wasserqualität am Ausgang der zweiten Stufe der Umkehrosmose wird die Ressource der Ionenaustauscherharze in der H + - und OH- -Form sehr hoch. Da solche Harze teuer sind, kann die Verwendung einer zweistufigen Umkehrosmoseanlage vor ihnen die Betriebskosten für den Austausch von Harzen erheblich senken.

Es ist zu beachten, dass die "Lebensdauer" von hochreinem Wasser in Sekunden gemessen wird. Bei Kontakt mit Luft absorbiert das Wasser sofort Kohlendioxid, das sich in Kohlenwasserstoffe verwandelt und den elektrischen Widerstand des Wassers verringert. Daher sollte sich die Tiefenreinigungseinheit in unmittelbarer Nähe des Verwendungsortes des aufbereiteten Wassers befinden.

Bei der Auslegung eines integrierten Wasseraufbereitungssystems für einen bestimmten technologischen Prozess müssen die Daten der Analyse des Quellwassers, die Anforderungen an das aufbereitete Wasser, der erforderliche Tages- und Spitzenverbrauch des aufbereiteten Wassers sowie die Bedingungen für die Platzierung der Ausrüstung berücksichtigt werden.
Dies ist keine leichte Aufgabe, daher müssen Sie sich bei der Auswahl der Ausrüstung an Fachleute wenden.

Dieser Artikel wurde von der Firma "Osmos" erstellt.

Seit mehr als 10 Jahren entwickelt und fertigt Osmos LLC Wasseraufbereitungssysteme auf der Basis der Membrantechnologie und entwirft Wasseraufbereitungssysteme.

Die Nutzung natürlicher Gewässer im Ural.

Die Industrie und die Landwirtschaft verbrauchen riesige Mengen Wasser, und in letzter Zeit hat der Bedarf des Menschen an Wasser für den Haushaltsbedarf zugenommen. Von den 18414 Flüssen in der Region sind jetzt sechs Flüsse in der Liste der am stärksten verschmutzten Objekte der Russischen Föderation enthalten: die Flusseinzugsgebiete Iset, V. Pyshma, Tura, Tavda, Chusovaya und Ufa.

In der Industrie wird Wasser verwendet:

• Zum Kühlen und Erhitzen von Flüssigkeiten, Gasen und Gasgemischen;
• Als Lösungsmittel;
• Zur Herstellung und Reinigung von Lösungen;
• Für den Transport von Materialien und Rohstoffen durch Rohre;
• Für Wärme- und Energiezwecke als Dampf zur Umwandlung von Wärme oder Druck;
• Zur Abfallentsorgung usw.

Wenn für die Produktion sauberes Wasser benötigt wird, wird es aus dem Sanitärsystem entnommen. In Fällen, in denen das Wasser möglicherweise nicht besonders sauber ist, verwenden Fabriken und Fabriken Flusswasser. Die meisten Papierfabriken nutzen diese Funktionen. Der industrielle Wasserverbrauch ist jetzt enorm. Experten zufolge betrug der unwiederbringliche Wasserverbrauch etwa 150 Kubikmeter. km pro Jahr, dh 1% des nachhaltigen Süßwasserflusses. Berechnungen zufolge wird der Wasserbedarf auf der Erde bis 2000 um durchschnittlich 3,1% pro Jahr steigen. Gegenwärtig verbrauchen die Menschen jährlich 3000 km Süßwasser.

Die Landwirtschaft macht mehr als 2/3 des weltweiten Wasserverbrauchs aus, und etwa 17% der weltweiten Anbaufläche werden bewässert. Jetzt in der Welt ungefähr 15 Millionen. Quad. km.

Eine nachhaltige Landwirtschaft im Ural erfordert einen enormen Verbrauch an Wasserressourcen, obwohl die Region Swerdlowsk eine geringe Entwicklung der Gebiete aufweist (nicht mehr als 13% des gesamten Gebiets). (Dvinsky V. M., Bril A. B., Vidrevich M. B. Environmental Management)

Somit verbraucht die Industrie 150 km Kubikmeter pro Jahr.

Wasserverbrauch in Industrie, Alltag und Landwirtschaft

In der Struktur der Abwasserentsorgung entfallen 35% auf alle Branchen mit Ausnahme der Wärmekrafttechnik, 33% - auf die Wärmekrafttechnik, 18% auf Abwasser aus zurückgewonnenen Feldern und 14% auf kommunale Dienstleistungen in Städten und ländlichen Siedlungen.

Die bewässerte Landwirtschaft ist mit 190 m3 / Jahr einer der Hauptverbraucher von Wasser. Für den Anbau von 1 Tonne Baumwolle werden 4-5 Tausend m3 Süßwasser benötigt, 1 Tonne Reis - 8 Tausend m3. Während der Bewässerung wird das meiste Wasser unwiederbringlich verbraucht. Der Wasserverbrauch der Bewässerung hängt von drei Faktoren ab: Bewässerungsfläche, Pflanzenzusammensetzung und Bewässerungstechnik.

Sprinklerbewässerung ist die Hauptbewässerungsmethode. Der Wirkungsgrad von Bewässerungssystemen überschreitet 0,6 nicht. Viel Wasser sickert in die Bewässerungskanäle, erhöht den Grundwasserspiegel und führt zur Versalzung des Bodens. Die Wasserverluste werden bei Verwendung progressiver Bewässerungsmethoden erheblich reduziert: Tropfbewässerung, bevorzugte Bewässerung und Bewässerung mit feiner Dispersion. Die Verbesserung der Bewässerungssysteme, das Betonieren des Bodens und die Verwendung geschlossener Entwässerungssysteme tragen zur Steigerung der Effizienz dieser Systeme bei, aber diese Methoden werden noch nicht vollständig angewendet.

Der kommunale Wasserverbrauch übersteigt 20 km3 / Jahr. Der Entwicklungsstand der kommunalen Wasserversorgung wird durch zwei Indikatoren bestimmt: die Versorgung der Bevölkerung mit zentraler Wasserversorgung und die Menge des spezifischen Wasserverbrauchs. Eine wichtige Aufgabe ist es, den Verbrauch von Leitungswasser für technische Bedürfnisse zu reduzieren. In Moskau beispielsweise macht die Industrie 25% des der Hauptstadt zugeführten Leitungswassers aus. Es besteht jedoch keine Notwendigkeit zur Verwendung wasser trinken für technische Bedürfnisse. Zu diesem Zweck muss das Netz der technischen Wasserleitungen erweitert werden, wodurch die Kosten für das verbrauchte Wasser erheblich gesenkt werden.

Der Wasserverbrauch in der Industrie ist hoch (ca. 90 km3 / Jahr). Das Schmelzen von 1 Tonne Stahl erfordert 200 bis 250 m3 Wasser, 1 Tonne Zellulose - 1300 m3, ... In der Industrie gibt es aufgrund der Einführung fortschrittlicher technologischer Verfahren große Reserven an Wassereinsparungen. Zum Beispiel in alten petrochemischen Anlagen zur Verarbeitung von 1 Tonne. 18-22 m3 Wasser werden verbraucht, während in modernen Anlagen mit Recycling-Wasserversorgungs- und Luftkühlungssystemen etwa 0,12 m3 / Jahr verbraucht werden.

Gegenwärtig wird die Situation durch die Tatsache verschärft, dass die neuen Eigentümer nach der Privatisierung der Mehrheit der Unternehmen, einschließlich umweltschädlicher Unternehmen, nicht über genügend Geld verfügen, um Behandlungsanlagen zu bauen oder zu modernisieren.

Die Arbeit wurde von Schüler 11 B durchgeführt

Klasse, Turnhalle Nummer 1

Dmitry Solodilov.

Wasser und seine Rolle in industrielle Produktion

Wasser ist von zentraler Bedeutung für die Entstehung des Lebens auf der Erde und seine ständige Aufrechterhaltung, da es das Klima bildet, das Wasser bildet, und es ist auch für die chemischen Prozesse notwendig, die im Körper von Menschen und Tieren stattfinden. Die Rolle von Wasser im Leben der Menschen kann kaum überschätzt werden. Zu den Hauptverbrauchern von Süßwasser zählen Landwirtschaft, Industrie, einschließlich Energie und Versorgung. In der industriellen Produktion sind Chemikalien, Zellstoff und Papier am wasserintensivsten metallurgische Industrie... Für die Herstellung von 1 Tonne Kunstfaser werden also 2500 ... 5000 ausgegeben, Kunststoffe - 500 ... 1000, Papier - 400 ... 800, Stahl und Gusseisen - 160 ... 200 m3 Wasser. Für industrielle Zwecke verbrauchen verschiedene Quellen 8 bis 20% des gesamten weltweit verwendeten Wassers, von denen über 85% in Kühlprozessen verbraucht werden. Der Rest wird beim Waschen, Spülen von Gasen, für den Hydrotransport und als Lösungsmittel verbraucht. Pro Abfluss werden rund eine halbe Million Liter Wasser verbraucht personenkraftwagen;; Diese Menge beinhaltet sowohl nicht recycelbares als auch recycelbares Wasser.

Gegenwärtig kann die Wasserqualität in verschiedenen Regionen des Landes sehr unterschiedlich sein (alles hängt von der Bevölkerung, den Flüssen, den Abflüssen und der Präsenz großer Unternehmen ab), aber im Allgemeinen kann sich Wasser nicht rühmen hohe Qualität... Um die Qualität der Wasseraufbereitung zu verbessern, müssen modernste Technologien eingesetzt werden, und der Reinigungsprozess muss wirklich komplex und die Wasseraufbereitung durchgeführt werden. Während der Herstellung und Freisetzung von Produkten bestimmt die Qualität des Wassers die Eigenschaften des Endprodukts. Dies wird entweder durch Entfernen aus dem Wasser erreicht, das für die verwendeten Geräte schädlich ist, oder durch endprodukte Substanzen oder Kühlung. Vorbereitetes Wasser nach dem Passieren chemische Reinigung und (oder) Kühlung in Industrieanlagen geht direkt in den Produktionszyklus.

Industrielle Wasseraufbereitung.

Die Wasseraufbereitung ist ein Zyklus von Wasseraufbereitungsaktivitäten, der unter Verwendung von Enthärtungs- und Entferrierungseinheiten sowie unter Verwendung von Sorptions-, Sedimenteinheiten und UV-Desinfektionsmitteln durchgeführt wird. Mit einer ähnlichen automatisierten Technik für die industrielle Wasseraufbereitung ist es möglich, die Wasseraufbereitung zu einem nahezu kontinuierlichen Prozess zu machen, der die Produktion nicht behindert und alle Arbeitsschritte mit Wasser der erforderlichen Qualität versorgt.

Experten identifizieren die folgenden Hauptprobleme bei der industriellen Wasseraufbereitung: Wasserhärte, eine große Anzahl von Verunreinigungen, Farbe, Schwingung, Vorhandensein von Bakterien und Viren und andere Verschmutzungen. Die industrielle Wasseraufbereitung kann eine Vielzahl von Reinigungsmaßnahmen umfassen. Eine der wichtigsten negativen Eigenschaften von Wasser ist der hohe Eisengehalt, der sich sowohl auf den Betrieb von Geräten mit Wasser als auch auf die menschliche Gesundheit auswirkt (wenn es sich beispielsweise um die Lebensmittelindustrie handelt), da Niederschläge lange Zeit im Körper verbleiben und dessen tägliche Funktion beeinträchtigen.

Die industrielle Wasseraufbereitung ist nicht nur eine signifikante Verbesserung der Qualität der hergestellten Produkte und eine Verlängerung der Lebensdauer der Geräte, sondern auch eine Verringerung der Auswirkungen gefährliche Substanzen auf der umgebung durch Reduzierung schädlicher Abflüsse. Der Hauptzweck der industriellen Wasseraufbereitung ist die Wasseraufbereitung für Unternehmen und Einrichtungen mit hohem Wasserverbrauch pro Tag. Wasserreinigung, abhängig von den Anforderungen des Verbrauchers, wird sowohl eine allgemeine als auch eine zusätzliche Reinigung verwendet. Die allgemeine Reinigung umfasst die Reinigung von Eisen- und Härtesalzen. Nachbehandlung ist Wasserentmineralisierung und deren vollständige Erweichung.

Um Unternehmen, die hohe Anforderungen an die Wasserqualität stellen, wie medizinische Einrichtungen, Pharma- und Lebensmitteleinrichtungen, Sportanlagen und Kindereinrichtungen, mit Wasser zu versorgen, wird ein mehrstufiges Reinigungssystem verwendet. Jetzt rekonstruieren fast alle Lebensmittel-, Fleisch- und Milchunternehmen der Russischen Föderation mit dem Ersatz abgenutzter oder veralteter Geräte durch neue Proben von importierten und russische Produktion... In dieser Hinsicht ändert sich der Ansatz für das Quellwasser, das über stadtweite oder andere universelle Wasserversorgungsnetze oder Wasser aus artesischen Brunnen geliefert wird, erheblich. Die Systeme verwenden eine Reagenzienwasserbehandlung - um gefährliche im Wasser enthaltene Mikroorganismen zu zerstören, die Entsalzung mittels Umkehrosmose und Ionenaustausch sowie selektive Ionenaustauschtechnologien.

In besonders großen Unternehmen der Schwerindustrie werden Geräte in technologischen Kreisläufen eingesetzt, in denen sie gekühlt werden müssen. Zu diesen Zwecken werden in solchen Unternehmen häufig Recycling-Wasserversorgungssysteme verwendet. Während des Betriebs dieser Systeme treten jedoch Probleme mit der Zusammensetzung des Zusatzwassers und der Kontamination der Abflüsse von recyceltem Wasser auf.

Eisenentfernung- der Prozess der schnellen Wasserreinigung mit einem Eisenentferner, der in zwei Hauptvarianten hergestellt wird. In das im Alltag und in der industriellen Wasseraufbereitung verwendete Reagenzien-Deferrierungsmittel werden spezielle Substanzen gegossen, um die Deferrisierung zu verbessern und zu beschleunigen. Das reagenzienlose Deferrierungsmittel für die industrielle Wasseraufbereitung führt die Wasseraufbereitung nach einem katalytischen Verfahren durch.

Neben der Deironisierung wird häufig eine industrielle Wasseraufbereitung durchgeführt wasserenthärtung, die mit speziellen Geräten durchgeführt wird. Hartes Wasser ist nicht nur zum Trinken ohne Wasseraufbereitung kontraindiziert, sondern beeinträchtigt auch den Betrieb der Geräte, da die Heizelemente schnell überwachsen und schließlich zusammenbrechen. Die Wasserenthärtung während der industriellen Wasseraufbereitung erfolgt nach der Methode des Ionenaustauschs, der Reagenzentweichung oder der Nanofiltration, die selbst bei kontinuierlicher Wasserreinigung mit Calcium- und Magnesiumionen fertig wird, die für nachfolgende Wasseraufbereitungsanlagen schädlich sind.

Manchmal entsteht die Notwendigkeit wasseraufbereitung durch Wasserreinigung aus großen Restelementen, Verunreinigungen oder sichtbaren Partikeln. Für eine solche Wasseraufbereitung werden spezielle Sedimentanlagen verwendet, die Sand, Rost oder andere Materialien aus Leitungswasser oder aus Brunnen entnommenem Wasser entfernen. Das heißt, Sedimentgeräte befassen sich mit der mechanischen Wasseraufbereitung, was beispielsweise für Versorgungsunternehmen und verschiedene Unternehmen wichtig ist.

Für eine Reihe von Industrien ist die Wasserreinigung aus Metallen und verschiedenen Salzen unzureichend, da eine vollständige industrielle Wasseraufbereitung erforderlich ist, bei der selbst kleinste Verunreinigungen entfernt werden. Hierfür werden verwendet sorptionswasseraufbereitungsanlagen, spezialisiert auf die aktive Behandlung von Abfällen und anderem Wasser aus abgesetzten kleinen Partikeln mit einer Größe von 5 Mikrometern. Diese Stufe der industriellen Wasseraufbereitung folgt in der Regel einer gröberen Wasserreinigung aus kolloidalen Verunreinigungen. Sorptionsanlagen für Wasseraufbereitungsarbeiten aufgrund der Verwendung von synthetischen Fasermaterialien wie Polyesterblättern und Polypropylenfäden.

Ein wichtiger Schritt in der industriellen Wasseraufbereitung ist zusätzliche Reinigung von Bakterien, Viren und anderen schädlichen Elementen,auswirkungen auf die Leistung von Wasser und seine Möglichkeiten für den Verbrauch und die Verwendung in der Produktion. UV-Lampen für die industrielle Wasseraufbereitung sind zu einer der modernsten Lösungen für dieses Problem geworden. Dies ermöglicht die Verwendung von UV-Desinfektionsmitteln bei der Wasseraufbereitung in Unternehmen der Lebensmittelindustrie, bei denen die Entfernung schädlicher Elemente und die Wasseraufbereitung für die einfache Sicherheit und Konservierung des Endprodukts erforderlich sind.

Industrielle Wasseraufbereitung impliziert und die Wichtigkeit der Verfolgung über Säure-Base-Wasserindikatoren... Beispielsweise wirkt sich eine Flüssigkeit mit einem hohen pH-Wert negativ auf Geräte aus, die bei längerem Gebrauch von Wasser, das nicht mit Wasser behandelt wurde, zusammenbrechen. Darüber hinaus ist unausgeglichenes Wasser gesundheitsschädlich, und viele chemische Prozesse in Wasser, die keiner Wasseraufbereitung und einem Ausgleich von Säure-Base-Indikatoren unterzogen wurden, sind entweder unmöglich oder treten nicht in voller Stärke auf. Eine vorläufige Wasserreinigung aus Säuren und eine Normalisierung des pH-Werts gewährleisten somit die Sicherheit der Geräte (einschließlich anderer Wasseraufbereitungsgeräte) und eine signifikante Verbesserung der Wasserqualität.

Heutzutage wird das Problem der Wasserreinigung immer dringlicher. Dies gilt sowohl für die Trinkwasseraufbereitung als auch für die Wasseraufbereitung industrieunternehmen... Natürlich erfordern verschiedene Branchen den einen oder anderen Grad der Wasserreinigung. In jedem Fall ist eine gewöhnliche Filtration allein völlig unzureichend, wenn es notwendig ist, Wasser von bester Qualität ohne Beimischungen von Salzen und anderen Komponenten zu erhalten.

Moderne Technologien, die auf dem Prinzip der Umkehrosmose basieren, ermöglichen die Reinigung von Wasser auf molekularer Ebene. Und um es nicht nur von Salzen, sondern auch von allen Arten von organischen Verbindungen, einschließlich Viren und Bakterien, zu befreien. Wasserentmineralisierung oder Demineralisierung ist ein sehr wichtiger physikalischer Prozess zur Entfernung von Salzen bei der Verwendung von Wasser in technologischen Prozessen von Kesselhäusern, Dampferzeugern, Lebensmitteln, medizinischen und anderen Anlagen, um Ablagerungen und schnellen Verschleiß von Geräten zu verhindern. Aufgrund der Entsalzung reduziert die Wasseraufbereitung die Konzentration von Salzen und Mineralien auf einen vorbestimmten Wert und macht das Quellwasser als Trink-, Kühl- oder Prozessflüssigkeit geeignet.

Direkte Osmose wird bei der Verwendung von Membranen verwendet, die nur Wassermoleküle passieren können, während alle anderen Moleküle erhalten bleiben. Teilen durch eine solche Membran beispielsweise zwei kommunizierende Gefäße mit mehr oder weniger sauberes Wasserkönnen Sie sehen, dass der Wasserstand in einem Gefäß mit weniger reinem Wasser mit der Zeit ansteigt. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass nur Wassermoleküle durch die Membran fließen und versuchen, die Konzentration in beiden Gefäßen auszugleichen. Dies ist das Phänomen der direkten Osmose. Wenn Sie in einem "schmutzigeren" Gefäß Druck erzeugen, fließen logischerweise Wassermoleküle in ein "saubereres" Gefäß, wodurch das Wasser noch sauberer wird. Und das ist das Prinzip der Umkehrosmose.

Durch die Verwendung solcher Membranen zusammen mit Vorfiltern ist es somit möglich, ein hocheffizientes Wasseraufbereitungssystem für Unternehmen zu schaffen, das auf dem Prinzip der Umkehrosmose basiert. Mit anderen Worten basiert der Umkehrosmoseprozess auf dem Durchgang von Wasser durch eine Membran von einer gesättigten Salzlösung zu einer weniger gesättigten Lösung unter Einwirkung eines Drucks, der die Differenz der osmotischen Drücke in beiden Lösungen übersteigt.

Verwendung von recyceltem Wasser.

Die intensive Entwicklung der Industrie und der landwirtschaftlichen Produktion, die Verbesserung der Städte und Siedlungen sowie die deutliche Bevölkerungszunahme in den letzten Jahrzehnten haben in fast allen Regionen Russlands zu einem Mangel und einer starken Verschlechterung der Qualität der Wasserressourcen geführt.

Eine der Hauptmethoden, um die Bedürfnisse der Gesellschaft im Wasser zu befriedigen, ist die technische Reproduktion von Wasserressourcen, d.h. ihre Wiederherstellung und Verbesserung nicht nur quantitativ, sondern auch qualitativ.

Perspektiven für eine rationelle Reproduktion des technologischen Wasserverbrauchs sind mit der Schaffung von Systemen für die wiederholte sequentielle, zirkulierende und geschlossene Wasserversorgung in Unternehmen verbunden. Sie basieren auf der erstaunlichen Eigenschaft von Wasser, die es ihm ermöglicht, seine physikalische Essenz nach der Teilnahme an Produktionsprozessen nicht zu ändern.

Die russische Industrie zeichnet sich durch einen hohen Entwicklungsstand der Recycling-Wasserversorgungssysteme aus, wodurch die Einsparung von Frischwasser für den Produktionsbedarf durchschnittlich 78% beträgt. Die besten Indikatoren für den Einsatz von Umlaufsystemen sind in der Gasindustrie (97%), in der Ölraffinerieindustrie (95%), in der Eisenmetallurgie (94%), in der chemischen und petrochemischen Industrie (91%) sowie im Maschinenbau (85%).

Der maximale Wasserverbrauch in den Systemen der zirkulierenden und sequentiellen Wasserversorgung ist typisch für die Wirtschaftsregionen Ural, Zentral, Wolga und Westsibirien. In Russland insgesamt beträgt der Anteil der Mengen an frischem und recyceltem Wasser 35,5% bzw. 64,5%.

Die weit verbreitete Einführung perfekter Wasserzirkulationssysteme (bis hin zu geschlossenen) kann nicht nur das Problem der Wasserversorgung der Verbraucher lösen, sondern auch die natürlichen Wasserquellen in einem ökologisch sauberen Zustand erhalten.

Die Nutzung natürlicher Gewässer im Ural.

Die Industrie und die Landwirtschaft verbrauchen riesige Wassermengen, und in letzter Zeit hat der Bedarf des Menschen an Wasser für den häuslichen Bedarf zugenommen. Von den Rekoblasten von 18414 sind nun sechs Flüsse in der Liste der am stärksten verschmutzten Objekte der Russischen Föderation enthalten - dies ist das Einzugsgebiet der Flüsse - Iset, V. Pyshma, Tura, Tavda, Chusovaya, Ufa.

In der Industrie wird Wasser verwendet:

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Zum Kühlen und Erhitzen von Flüssigkeiten, Gasen und Gasgemischen;

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Als Lösungsmittel;

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Zur Herstellung und Reinigung von Lösungen;

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Für den Transport von Materialien und Rohstoffen durch Rohre;

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Für Wärmeenergiezwecke als Dampf zur Umwandlung von Wärme oder Druck;

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Abfall usw. entfernen

Wenn für die Produktion sauberes Wasser benötigt wird, wird es aus dem Sanitärsystem entnommen. In Fällen, in denen das Wasser möglicherweise nicht besonders sauber ist, verwenden Fabriken und Pflanzen Flusswasser. Diese Funktionen werden in den meisten Papierfabriken verwendet. Der industrielle Wasserverbrauch ist jetzt enorm. Experten zufolge betrug der unwiederbringliche Wasserverbrauch etwa 150 Kubikmeter. km pro Jahr, dh 1% des nachhaltigen Süßwasserflusses. Es wird geschätzt, dass der Wasserbedarf auf der Erde bis 2000 um durchschnittlich 3,1% pro Jahr steigen wird. Heutzutage geben die Leute jährlich aus 3000 km frisches Wasser.

Die Landwirtschaft macht mehr als 2/3 des weltweiten Wasserverbrauchs aus, und etwa 17% der Anbaufläche weltweit werden bewässert. Jetzt in der Welt ungefähr 15 Millionen. Quad. km.

Nachhaltige Landwirtschaft im Ural erfordert einen enormen Verbrauch an Wasserressourcen, obwohl die Region Swerdlowsk eine geringe Entwicklung der Gebiete aufweist (nicht mehr als 13% des gesamten Gebiets). (Dvinsky V. M., Bril A. B., Vidrevich M. B. "Environmental Management")

Somit nutzt die Industrie 150 km Würfel pro Jahr.

Wasserverbrauch in Industrie, Alltag und Landwirtschaft

In der Kanalisation entfallen 35% auf alle Industriezweige mit Ausnahme der Wärmekrafttechnik, 33% - für die Wärmekrafttechnik - 18% auf Abwasser aus zurückgewonnenen Feldern und 14% auf kommunale Dienstleistungen in Städten und ländlichen Gebieten.

Die bewässerte Landwirtschaft ist mit 190 m3 / Jahr einer der Hauptverbraucher von Wasser. Für den Anbau von 1 Tonne Baumwolle werden 4-5 Tausend m3 Süßwasser benötigt, 1 Tonne Reis - 8 Tausend m3. Während der Bewässerung wird das meiste Wasser irreversibel verbraucht. Der Wasserverbrauch der Bewässerung hängt von drei Faktoren ab: Bewässerungsfläche, Pflanzenzusammensetzung und Bewässerungstechnik.

Sprinklerbewässerung ist die Hauptbewässerungsmethode. Der Wirkungsgrad von Bewässerungssystemen überschreitet 0,6 nicht. Viel Wasser sickert in Bewässerungskanäle ein, erhöht den Grundwasserspiegel und verursacht Salzgehalt im Boden. Bei Verwendung progressiver Bewässerungsmethoden werden die Wasserverluste erheblich reduziert: Tropfbewässerung, bevorzugte Bewässerung und Feindispersionsbewässerung. Die Verbesserung der Bewässerungssysteme, das Betonieren des Bodens und die Verwendung geschlossener Entwässerungssysteme tragen zur Steigerung der Effizienz dieser Systeme bei, aber diese Methoden werden noch nicht vollständig angewendet.

Der kommunale Wasserverbrauch übersteigt 20 km3 / Jahr. Der Entwicklungsstand der kommunalen Wasserversorgung wird durch zwei Indikatoren bestimmt: die Versorgung der Bevölkerung mit zentraler Wasserversorgung und die Menge des spezifischen Wasserverbrauchs. Eine wichtige Aufgabe ist es, den Verbrauch von Leitungswasser für technische Bedürfnisse zu reduzieren. In Moskau beispielsweise macht die Industrie 25% des der Hauptstadt zugeführten Leitungswassers aus, Trinkwasser muss jedoch nicht für technische Zwecke verwendet werden. Zu diesem Zweck muss das Netz der technischen Wasserleitungen erweitert werden, wodurch die Kosten für das verbrauchte Wasser erheblich gesenkt werden.

Der Wasserverbrauch in der Industrie ist hoch (ca. 90 km3 / Jahr). Das Schmelzen von 1 Tonne Stahl erfordert 200- 250 m3wasser, 1 Tonne Zellulose - 1300 m3,… Durch die Einführung fortschrittlicher technologischer Verfahren gibt es in der Industrie große Reserven an Wassereinsparungen. Zum Beispiel in alten petrochemischen Anlagen zur Verarbeitung von 1 Tonne. Öl wird verbraucht 18 22 m3 Wasser, während in modernen Anlagen mit Recycling-Wasserversorgung und Luftkühlsystemen - ca. 0,12 m3 / Jahr.

Gegenwärtig wird die Situation durch die Tatsache verschärft, dass die neuen Eigentümer nach der Privatisierung eines Großteils der Unternehmen, einschließlich umweltschädlicher Unternehmen, nicht über genügend Geld verfügen, um Behandlungsanlagen zu bauen oder zu modernisieren.

Die Arbeit wurde von Schüler 11 "B" durchgeführt.

Klasse, Turnhalle Nummer 1

Dmitry Solodilov.