El uso de agua en la industria para la vida diaria. Uso de agua reciclada. Agua en la industria química
EL AGUA EN LA INDUSTRIA
Toda la aparición de nuestra Tierra, el surgimiento y desarrollo de la vida, todos los aspectos de la existencia humana están estrechamente relacionados con el agua y sus propiedades específicas.
Las principales reservas de agua se concentran en los océanos del mundo. Para las necesidades industriales y domésticas de la humanidad, solo se utiliza agua dulce, lo que representa aproximadamente el 3% de todas sus reservas.
Actualmente, debido al importante desarrollo de la industria y agricultura el mundo se enfrenta a un problema grave causado por la disminución continua de la cantidad de agua dulce limpia y la creciente cantidad de aguas residuales domésticas e industriales. La escasez de agua dulce también se debe al intenso desarrollo de nuevas industrias consumidoras de agua. Por ejemplo, si para la producción de 1 tonelada de acero se consumen 600 m 3 de agua, entonces para la producción de 1 tonelada de fibras sintéticas es 8 veces más. El consumo diario de agua per cápita en las grandes ciudades de EE. UU. Y Europa es de 600 a 700 litros, y en los países en desarrollo, de 50 litros. Una gran cantidad de agua es consumida por agricultura de regadío, energía, etc.
Exclusivamente esencial actualmente está adquiriendo el uso racional de los recursos hídricos. Es necesario introducir un régimen para ahorrar recursos hídricos en todas partes, reducir drásticamente las emisiones de aguas residuales, realizar su purificación profunda, cambiar a procesos tecnológicos de bajo consumo de agua o anhidros (es decir, operar en solventes, fundidos y fase gaseosa). Además, la contabilidad y el control estrictos del consumo de agua, la reducción del consumo de agua por evaporación en las regiones del sur, la prevención de la contaminación de los lagos de agua dulce más valiosos (como el Baikal) también contribuyen al uso racional de los recursos hídricos.
Es necesario utilizar más ampliamente el suministro de agua reciclada y reciclada en empresas de todas las industrias. En este caso, se toma agua dulce solo para reponer las pérdidas irrecuperables, se detiene la descarga de aguas residuales y el llamado "agua circulante" que ha sido purificada ingresa al proceso tecnológico en un ciclo cerrado. Los sistemas de suministro de agua inverso también se pueden utilizar en la agricultura. El uso de aguas residuales domésticas para el riego de cultivos agrícolas (en "campos de regadío") es muy prometedor. En la regulación del régimen hídrico de los ríos y su protección contra los bajíos, el papel de los bosques de protección del agua es especialmente importante.
La principal fuente de agua para la industria es el agua dulce natural. Por origen, se subdividen en superficiales (ríos, lagos), atmosféricos (precipitación atmosférica) y subterráneos (clave, artesianos, minerales). Todas las aguas contienen un gran número de impurezas: carbonatos de calcio, magnesio, sodio, potasio, así como sulfatos, cloruros, etc. El agua que contiene menos de 1 g de sales por 1 kg de agua se llama fresca, más de 1 g de sales se llama salada. El agua contiene gases disueltos: oxígeno, dióxido de carbono СО 2, así como sulfuro de hidrógeno, óxidos de nitrógeno, compuestos de oxígeno y azufre; el agua puede contener bacterias, impurezas de arena, arcillas (aluminosilicatos, silicatos, ácido silícico hidratado).
Dependiendo del propósito, el agua se divide convencionalmente en agua industrial y potable. Naturalmente, los requisitos para la composición del agua dependen significativamente del propósito. Los principales indicadores de la calidad del agua son la dureza, el contenido total de sal, la transparencia, la oxidabilidad, el sabor, el olor y la reacción del medio ambiente. Para evaluar el agua potable, la toxicidad de las impurezas, la cantidad de microbios que contiene, el olor, el color y el sabor son de gran importancia. Para las aguas industriales, los indicadores importantes son la dureza, el contenido de sal, la cantidad de gases disueltos y las impurezas mecánicas. El contenido total de sal caracteriza la presencia de impurezas minerales y orgánicas en el agua. Su cantidad se determina por el residuo seco (mg) por evaporación de 1 litro de agua y secando el residuo a 110 ° C hasta peso constante. Para la mayoría de las industrias, el principal indicador de calidad es la dureza del agua debido a la presencia de sales de calcio y magnesio en el agua. Hay tres tipos de dureza del agua: temporal, permanente y general. Temporal(dureza removible) se debe a la presencia de bicarbonatos de calcio y magnesio en el agua. Estas sales son relativamente fáciles de eliminar por ebullición. Rigidez constantedebido a la presencia en el agua de sulfatos, cloruros y nitratos de calcio y magnesio, que no se eliminan por ebullición. La rigidez temporal y permanente se suman a dureza general.
El yeso, los carbonatos de calcio y magnesio, junto con los silicatos y las impurezas mecánicas presentes en el agua, así como diversas sales, depositadas en la superficie interna de tuberías y calderas, forman incrustaciones. Como resultado, se produce calentamiento y desgaste prematuro del equipo, y la conductividad térmica disminuye. La concentración máxima permisible de sales disueltas la establece la norma, dependiendo de la producción en la que se utilice el agua. Según la clasificación, según el contenido de iones de calcio y magnesio, las aguas naturales se dividen en cinco clases: muy blandas, blandas, moderadamente duras, duras, muy duras.
La cantidad de gases disueltos en el agua también afecta la calidad del agua, ya que el dióxido de carbono, el oxígeno, el dióxido de azufre y otros provocan una importante corrosión de las tuberías.
La oxidabilidad del agua se debe a la presencia de impurezas orgánicas en el agua y está determinada por la cantidad de permanganato de potasio (mg) consumida al hervir 1 litro de agua durante 10 minutos.
La reacción del agua (acidez y alcalinidad) se caracteriza por un indicador de la concentración de iones de hidrógeno pH. La reacción de las aguas naturales es casi neutra (pH 6,8 - 7,3). La cantidad permitida de impurezas también está regulada por las normas pertinentes.
La transparencia del agua se mide por el espesor de la capa de agua, a través de la cual es posible distinguir visualmente o con la ayuda de una fotocélula la imagen de una cruz o una determinada fuente. El indicador sanitario y bacteriológico más común de la calidad del agua es la presencia de microorganismos en ella.
Anna Titova, especialista en jefe en tratamiento de agua de LLC "Osmos", especialmente para www.site
Uso industrial del agua
En el mundo moderno con sus tecnologías altamente desarrolladas, la calidad de las materias primas y los productos que acompañan al proceso tecnológico es cada vez más importante. Más a menudo en procesos de producción se utiliza agua. Por lo tanto, empresas de diversas industrias se enfrentan a la tarea de obtener agua que cumpla con ciertos requisitos.
Se pueden identificar las siguientes direcciones de uso del agua en el proceso tecnológico:
El agua actúa como materia prima del producto final. Por ejemplo, en la industria alimentaria, en la producción de cosméticos, productos farmacéuticos, cosméticos para el automóvil, etc. En este caso, la calidad del producto resultante y sus ventajas competitivas dependen directamente del agua utilizada.
El agua se utiliza en el proceso tecnológico. Por ejemplo, para líneas de corte por chorro de agua, para líneas de recubrimiento en polvo, en la industria electrónica. En este caso, la fiabilidad y vida útil del equipo utilizado (normalmente caro) o la calidad del producto obtenido pueden depender de los parámetros del agua.
El agua acompaña al proceso tecnológico, como por ejemplo, el agua circulante de los sistemas de refrigeración, calefacción, aire acondicionado, etc. La vida útil de las comunicaciones depende de su calidad.
Parámetros de aguas industriales
Las diferentes industrias tienen sus propios requisitos para los parámetros del agua utilizada.
De manera convencional, es posible distinguir las principales categorías según las cuales se estandariza la calidad del agua.
Agua potable.Requisitos de agua potable Federación Rusa están regulados por SanPiN 2.1.4.1074-01 “Agua potable. Requisitos higiénicos para la calidad del agua ". El agua potable es necesaria en la industria alimentaria, la producción de bebidas alcohólicas y no alcohólicas, para satisfacer las necesidades de consumo de los empleados de las empresas.
Agua destilada... Los requisitos para dicha agua se establecen en GOST 6709-72 Agua destilada. Condiciones tecnicas". El principal indicador que determina la calidad del agua destilada es su conductividad eléctrica, que no debe ser superior a 5 μS / cm. También se puede utilizar el inverso de la conductividad eléctrica - resistencia eléctrica - para agua destilada debe ser al menos 200 kOhm * cm. El agua destilada es necesaria en muchas industrias químicas, laboratorios, imprentas, etc.
Agua desionizada... El concepto de agua desionizada es bastante arbitrario, para diferentes procesos tecnológicos los requisitos para dicha agua pueden variar. El principal parámetro por el que se estandariza el agua desionizada es su resistencia eléctrica. Dependiendo del propósito, puede ser necesario obtener agua con una resistencia de 500 kOhm * cm o más. El agua desionizada se utiliza en instrumentación electrónica y muchos otros procesos tecnológicos.
Agua ultra pura... Esta agua no debería contener prácticamente iones de sal. La resistencia del agua ultrapura es de 12-18 MΩ * cm. Dicha agua se utiliza en microelectrónica, cultivo de cristales, etc.
Agua especial, normalizado por parámetros importantes para un proceso tecnológico específico. Por ejemplo, es posible que no se permita la concentración de iones individuales o sustancias orgánicas por encima de un valor predeterminado. Se han desarrollado normas para agua para producción galvánica, para calderas de vapor, para acuarios y acuarios, etc.
Como podemos ver, es posible que se requiera agua de una calidad completamente diferente para diferentes áreas de la industria. Pero hay un requisito común a todas las empresas: la ESTABILIDAD del resultado.
Es por esta razón que hoy en día los sistemas de tratamiento de agua por membrana son los más utilizados en el tratamiento de agua industrial. La diferencia entre estos sistemas y los sistemas de almacenamiento tradicionales (absorbentes, resinas de intercambio iónico, materiales que eliminan el hierro) es que durante la filtración no acumulan contaminación dentro de sí mismos, sino que los separan mecánicamente. Este principio elimina la posibilidad de que entren impurezas no deseadas en el agua purificada. Gracias a esta tecnología, incluso con un deterioro significativo de los parámetros de la fuente de agua, la calidad del agua tratada se mantiene constantemente alta.
Puede leer más sobre el método de filtración por membrana en los artículos en http://www.osmos.ru/prom/info.html
El principal esquemas típicos de complejos de tratamiento de agua:
Obtener agua potable
- Unidad de ósmosis inversa con la capacidad requerida;
- Unidad de acondicionamiento - filtro con carga de carbón activado;
Obtención de agua destilada
- Unidad de pretratamiento (si es necesario)
- Tanques para suministro de agua depurada.
En algunos casos (con una baja salinidad del agua de origen), el uso de una ósmosis inversa de una sola etapa puede ser suficiente.
Dicho esquema de tratamiento de agua es una alternativa económicamente viable a los destiladores-evaporadores utilizados anteriormente, que consumen una gran cantidad de electricidad.
Obtención de agua desionizada y ultrapura.
- Unidad de limpieza previa (si es necesario);
- Instalación de una ósmosis inversa de dos etapas de la capacidad requerida;
- Tanques para el suministro de agua purificada;
- Unidad de limpieza profunda: filtros con resina de intercambio iónico en forma H + y OH- (si es necesario).
Debido a la alta calidad constante del agua a la salida de la segunda etapa de ósmosis inversa, el recurso de resinas de intercambio iónico en las formas H + y OH- se vuelve muy alto. Dado que tales resinas son caras, el uso de una unidad de ósmosis inversa de dos etapas frente a ellas puede reducir significativamente los costos operativos de reemplazo de resinas.
Cabe señalar que la "vida útil" del agua de alta pureza se mide en segundos, al entrar en contacto con el aire, el agua absorbe instantáneamente dióxido de carbono, el cual, al convertirse en hidrocarburos, reduce la resistencia eléctrica del agua. Por lo tanto, la unidad de limpieza profunda debe estar muy cerca del punto de uso del agua tratada.
Al diseñar un sistema de tratamiento de agua integrado para un proceso tecnológico específico, es necesario tener en cuenta los datos del análisis de la fuente de agua, los requisitos de agua purificada, el consumo diario y máximo requerido de agua purificada, las condiciones para la colocación del equipo.
Esta no es una tarea fácil, por lo tanto, al elegir el equipo, debe recurrir a profesionales.
Este artículo fue elaborado por la empresa "Osmos".
LLC "Osmos" lleva más de 10 años desarrollando y fabricando sistemas de purificación de agua basados \u200b\u200ben tecnología de membranas, diseñando sistemas de tratamiento de agua. .jpg){kind=small}
El aprovechamiento de aguas naturales en los Urales.
La industria, la agricultura consumen enormes volúmenes de agua y, recientemente, ha aumentado la necesidad humana de agua para las necesidades domésticas. Ahora, de 18414 ríos en la región, seis ríos están incluidos en la lista de los objetos más contaminados de la Federación de Rusia: las cuencas de los ríos Iset, V. Pyshma, Tura, Tavda, Chusovaya, Ufa.
En la industria se utiliza agua:
- Para enfriar y calentar líquidos, gases y mezclas de gases;
- Como solvente;
- Para preparación y purificación de soluciones;
- Para el transporte de materiales y materias primas a través de tuberías;
- Para fines de calor y energía, como vapor para convertir calor o presión;
- Para eliminación de residuos, etc.
Si la producción requiere agua limpia, se toma del sistema de plomería. En los casos en que el agua no esté particularmente limpia, las fábricas y las fábricas utilizan agua de río. La mayoría de las fábricas de papel utilizan estas capacidades. El consumo de agua industrial es ahora enorme. Según los expertos, el consumo de agua irrecuperable fue de unos 150 metros cúbicos. km por año, es decir, el 1% del caudal de agua dulce sostenible. Según los cálculos, la demanda de agua en la Tierra hasta el año 2000 aumentará en promedio un 3,1% anual. En la actualidad, la gente consume 3000 km de agua dulce al año.
La agricultura representa más de 2/3 del consumo mundial de agua y aproximadamente el 17% de la superficie cultivada en todo el mundo se riega. Ahora en el mundo unos 15 millones. patio. km.
La agricultura sostenible en los Urales requiere un gran consumo de recursos hídricos, a pesar de que la región de Sverdlovsk tiene un bajo desarrollo de los territorios (no más del 13% de todo el territorio). (Dvinsky V.M., Bril A.B., Vidrevich M.B. Gestión ambiental)
Así, la industria utiliza 150 km de metros cúbicos al año.
Uso del agua en la industria, la vida cotidiana y la agricultura
En la estructura de eliminación de aguas residuales, el 35% corresponde a todas las industrias, a excepción de la ingeniería de energía térmica, el 33% - por ingeniería de energía térmica, el 18% son descargas de aguas residuales de campos recuperados y el 14% - descargas de servicios municipales en ciudades y asentamientos rurales.
La agricultura de regadío es uno de los principales consumidores de agua: 190 m3 / año. Para cultivar 1 tonelada de algodón, se requieren 4-5 mil m3 de agua dulce, 1 tonelada de arroz - 8 mil m3. Durante el riego, la mayor parte del agua se consume irremediablemente. El consumo de agua para riego depende de tres factores: superficie regada, composición del cultivo y técnica de riego.
El riego por aspersión es el principal método de riego. La eficiencia de los sistemas de riego no supera el 0,6. Mucha agua se filtra en los canales de riego, elevando el nivel freático y provocando la salinización del suelo. Las pérdidas de agua se reducen significativamente cuando se utilizan métodos de riego progresivo: riego por goteo, riego preferido y de dispersión fina. La mejora de los sistemas de riego, el hormigonado del fondo, el uso de drenajes cerrados contribuyen al aumento de la eficiencia de estos sistemas, pero estos métodos aún no se utilizan plenamente.
El consumo de agua municipal supera los 20 km3 / año El nivel de desarrollo del abastecimiento de agua municipal está determinado por dos indicadores: la provisión de agua centralizada a la población y la cantidad de consumo específico de agua. Una tarea importante es reducir el consumo de agua del grifo para necesidades técnicas. En Moscú, por ejemplo, la industria representa el 25% del agua del grifo suministrada a la capital. Sin embargo, no es necesario utilizar agua potable para necesidades técnicas. Para ello, es necesario ampliar la red de acueductos técnicos, lo que reducirá significativamente el costo del agua consumida.
El consumo de agua en la industria es elevado (unos 90 km3 / año). Fundir 1 tonelada de acero requiere 200-250 m3 de agua, 1 tonelada de celulosa - 1300 m3 ... Existen grandes reservas de ahorro de agua en la industria debido a la introducción de procesos tecnológicos progresivos. Por ejemplo, en antiguas plantas petroquímicas para procesar 1 tonelada. de aceite, se consumen 18-22 m3 de agua, mientras que en las plantas modernas con sistemas de suministro de agua de reciclaje y refrigeración por aire, aproximadamente 0,12 m3 / año.
En la actualidad, la situación se ve agravada por el hecho de que después de la privatización de la mayoría de las empresas, incluidas las empresas ambientalmente sucias, los nuevos propietarios no tienen suficiente dinero para construir o modernizar las instalaciones de tratamiento.
El trabajo fue realizado por el alumno 11 B
Clase, gimnasio número 1
Dmitry Solodilov.
El agua y su papel en producción industrial
El agua tiene una importancia clave en los procesos de aparición de la vida en la Tierra y su mantenimiento constante, ya que es el agua la que forma el clima, y \u200b\u200btambién es necesaria para los procesos químicos que tienen lugar en los cuerpos de las personas y los animales. Difícilmente se puede sobrestimar el papel del agua en la vida de las personas. Los principales consumidores de agua dulce son la agricultura, la industria, incluida la energía y los servicios públicos. En la producción industrial, los más intensivos en agua son productos químicos, pulpa y papel y industria metalúrgica... Entonces, para la fabricación de 1 tonelada de fibra sintética, se gastan 2500 ... 5000, plásticos - 500 ... 1000, papel - 400 ... 800, acero y hierro fundido - 160 ... 200 m3 de agua. Para fines industriales, diversas fuentes consumen del 8 al 20% de toda el agua utilizada en el mundo, de la cual más del 85% del agua se consume en procesos de enfriamiento. El resto se consume en procesos de lavado, barrido de gases, para hidrotransporte y como disolvente. Aproximadamente medio millón de litros de agua se utilizan para descargar cada coche de pasajeros; esta cantidad incluye tanto el agua no reciclable como el agua reciclable.
Por el momento, la calidad del agua en diferentes regiones del país puede variar mucho (todo depende de la población, los ríos, los desagües, la presencia de grandes empresas), pero en general, el agua no puede presumir. alta calidad... Para mejorar la calidad del tratamiento del agua, es necesario utilizar las tecnologías más modernas, y el proceso de limpieza debe ser realmente complejo y se debe realizar el tratamiento del agua. En la fabricación y liberación de productos, la calidad del agua determina las características del producto final. Esto se logra quitando el equipo dañino del agua o productos terminados sustancias, o por enfriamiento. Agua preparada, después de pasar limpieza quimica y (o) refrigeración en equipos industriales, pasa directamente al ciclo de producción.
Tratamiento de aguas industriales.
El tratamiento del agua es un ciclo de actividades de tratamiento del agua, que se realiza mediante unidades de ablandamiento, desferrización, así como con la ayuda de sorción, unidades sedimentarias y desinfectantes UV. Utilizando una técnica automatizada similar para el tratamiento del agua industrial, es posible hacer del tratamiento del agua un proceso casi continuo que no obstaculiza la producción y proporciona todas las etapas del trabajo con agua de la calidad requerida.
Los expertos identifican los siguientes problemas principales a los que se enfrenta el tratamiento de aguas industriales: dureza del agua, gran cantidad de impurezas, color, oscilación, presencia de bacterias y virus y otra contaminación. El tratamiento de agua industrial puede incluir una variedad de medidas de purificación. Una de las principales características negativas del agua es el alto contenido en hierro, que afecta tanto al funcionamiento de los equipos que utilizan agua como a la salud humana (si se trata, por ejemplo, de la industria alimentaria), ya que las precipitaciones perduran en el organismo durante mucho tiempo y afectan su funcionamiento diario.
El tratamiento del agua industrial no solo es una mejora significativa en la calidad de los productos fabricados y una extensión de la vida útil del equipo, sino también una reducción del impacto. sustancias nocivas sobre el ambiente reduciendo los desagües dañinos. El objetivo principal del tratamiento de agua industrial es la depuración de agua para empresas e instalaciones con alto consumo de agua por día. Purificación de agua, dependiendo de los requisitos del consumidor, se utilizan purificaciones generales y adicionales. La limpieza general incluye la limpieza de hierro y sales de dureza. El postratamiento es la desmineralización del agua y su completo ablandamiento.
Para abastecer de agua a las empresas que imponen altas exigencias a la calidad del agua, como instituciones médicas, instalaciones farmacéuticas y alimentarias, complejos deportivos e instituciones infantiles, se utiliza un sistema de purificación de múltiples etapas. Ahora casi todas las empresas de alimentos, carne y productos lácteos de la Federación de Rusia se están reconstruyendo con el reemplazo de equipos gastados u obsoletos con nuevas muestras de productos importados y producción rusa... En este sentido, el enfoque de la fuente de agua suministrada a través de redes de suministro de agua de uso general o de toda la ciudad, o el agua suministrada por pozos artesianos, está cambiando significativamente. Los sistemas utilizan el tratamiento del agua con reactivos, para destruir los microorganismos peligrosos contenidos en el agua, la desalinización mediante ósmosis inversa y el intercambio iónico, así como tecnologías de intercambio iónico selectivo.
En empresas especialmente grandes de la industria pesada, los equipos se utilizan en ciclos tecnológicos, en cuyo proceso se requiere enfriar. Para estos fines, en tales empresas, a menudo se utilizan sistemas de suministro de agua de reciclaje, pero durante el funcionamiento de estos sistemas, surgen problemas con la composición del agua de reposición y la contaminación de los desagües de agua reciclada.
Eliminación de hierro- el proceso de purificación rápida del agua mediante un removedor de hierro, que se produce en dos variaciones principales. Se vierten sustancias especiales en el agente de desferrización reactivo que se utiliza en la vida cotidiana y en el tratamiento de agua industrial para mejorar y acelerar la desferrización. El agente de desferrización sin reactivo para el tratamiento de aguas industriales realiza el tratamiento del agua mediante un método catalítico.
Además de la desferrización, a menudo se lleva a cabo el tratamiento del agua industrial ablandamiento de agua, que se lleva a cabo utilizando equipos especializados. El agua dura no solo está contraindicada para beber, sin tratamiento de agua, sino que también afecta el funcionamiento del equipo, ya que los elementos calefactores crecen demasiado rápidamente y eventualmente se descomponen. El ablandamiento del agua durante el tratamiento industrial del agua se lleva a cabo mediante el método de intercambio iónico, ablandamiento reactivo o nanofiltración, que incluso con un tratamiento continuo del agua, hacen frente a los iones de calcio y magnesio, que son perjudiciales para los equipos de tratamiento de agua posteriores.
A veces surge la necesidad tratamiento del agua mediante depuración del agua a partir de grandes elementos residuales, impurezas o partículas visibles. Para dicho tratamiento de agua, se utilizan instalaciones sedimentarias especiales que eliminan arena, óxido u otros materiales del agua del grifo o del agua extraída de los pozos. Es decir, los equipos sedimentarios se dedican al tratamiento mecánico del agua, que es importante, por ejemplo, para los servicios públicos y diversas empresas.
Para una serie de industrias, la purificación del agua a partir de metales y diversas sales es insuficiente, ya que existe la necesidad de un tratamiento de agua industrial completo con la eliminación de cualquier impureza, incluso la más pequeña. Para esto se utilizan plantas de tratamiento de agua por sorciónespecializada en el tratamiento activo de residuos y otras aguas a partir de pequeñas partículas sedimentadas de 5 micras de tamaño. Esta etapa del tratamiento de agua industrial, por regla general, sigue una purificación de agua más gruesa a partir de impurezas coloidales. Instalaciones de sorción para trabajos de tratamiento de agua debido al uso de materiales fibrosos sintéticos como pétalos de poliéster e hilos de polipropileno.
Una etapa importante en el tratamiento de aguas industriales es limpieza adicional de bacterias, virus y otros elementos nocivos,afectando el rendimiento del agua y sus posibilidades de consumo y uso en la producción. Una de las soluciones más modernas a este problema son las lámparas ultravioleta para el tratamiento de aguas industriales. Esto permite el uso de desinfectantes UV en el tratamiento de agua en plantas de procesamiento de alimentos, donde se requiere la eliminación de elementos nocivos y la purificación del agua para la seguridad y conservación del producto final.
El tratamiento de aguas industriales implica y la importancia de rastrear los indicadores de agua ácido-base... Por ejemplo, un líquido con un nivel de pH alto afecta negativamente al equipo, que se descompone con el uso prolongado de agua que no ha sido tratada con agua. Además, el agua desequilibrada es perjudicial para la salud y muchos procesos químicos en el agua que no ha sido sometida a un tratamiento de agua y al equilibrio de los indicadores ácido-base son imposibles o no ocurren con toda su potencia. Por lo tanto, la purificación preliminar del agua a partir de ácidos y la normalización del nivel de pH garantizarán la seguridad del equipo (incluidos otros dispositivos de tratamiento de agua) y una mejora significativa en la calidad del agua en sí.
En nuestro tiempo, el problema de la depuración del agua es cada vez más urgente. Esto se aplica tanto a la purificación como al tratamiento del agua. empresas industriales... Por supuesto, diferentes industrias requieren uno u otro grado de purificación de agua. Pero en cualquier caso, si es necesario obtener agua de la mejor calidad, sin mezclas de sales y otros componentes, la filtración ordinaria por sí sola es completamente insuficiente.
Las tecnologías modernas basadas en el principio de ósmosis inversa permiten purificar el agua a nivel molecular. Y para liberarlo no solo de las sales, sino también de todo tipo de compuestos orgánicos, incluidos virus y bacterias. La desmineralización del agua, o desmineralización, es un proceso físico muy importante de remoción de sales cuando se usa agua en los procesos tecnológicos de salas de calderas, generadores de vapor, alimentos, instalaciones médicas y otras, para prevenir incrustaciones y el rápido desgaste de los equipos. Debido a la desalinización, el tratamiento del agua reduce la concentración de sales y minerales a un valor predeterminado y hace que la fuente de agua sea adecuada para beber, enfriar o procesar líquido.
La ósmosis directa se utiliza en el uso de membranas que son capaces de pasar solo moléculas de agua, mientras retienen todas las demás moléculas. Dividiendo por tal membrana, por ejemplo, dos vasos comunicantes con más o menos agua limpia, puede ver que el nivel del agua en un recipiente con agua menos pura aumentará con el tiempo. Esto sucederá debido a que solo las moléculas de agua fluirán a través de la membrana, tratando de equilibrar la concentración en ambos vasos. Este es el fenómeno de la ósmosis directa. De ello se deduce lógicamente que si crea presión en un recipiente "más sucio", las moléculas de agua fluirán, por el contrario, a un recipiente "más limpio", haciendo que el agua sea aún más limpia. Y este es el principio de la ósmosis inversa.
Por lo tanto, al utilizar dichas membranas junto con prefiltros, es posible crear un sistema de tratamiento de agua altamente eficiente para empresas basado en el principio de ósmosis inversa. En otras palabras, el proceso de ósmosis inversa se basa en el paso de agua a través de una membrana desde una solución salina más saturada a una solución menos saturada bajo la acción de una presión que supera la diferencia de presiones osmóticas en ambas soluciones.
Uso de agua reciclada.
El desarrollo intensivo de la industria y la producción agrícola, un aumento en el nivel de mejora de las ciudades y asentamientos, un aumento significativo de la población en las últimas décadas han provocado una escasez y un fuerte deterioro de la calidad de los recursos hídricos en casi todas las regiones de Rusia.
Una de las principales formas de satisfacer las necesidades de la sociedad en materia de agua es la reproducción mediante ingeniería de los recursos hídricos, es decir, su restauración y mejora no sólo cuantitativamente, sino también cualitativamente.
Las perspectivas para la reproducción racional del consumo tecnológico de agua están asociadas con la creación de sistemas de suministro de agua repetido secuencial, circulante y cerrado en las empresas. Se basan en la asombrosa propiedad del agua, que le permite no cambiar su esencia física después de participar en los procesos de producción.
La industria rusa se caracteriza por un alto nivel de desarrollo de los sistemas de suministro de agua de reciclaje, por lo que el ahorro de agua dulce utilizada para las necesidades de producción es en promedio del 78%. Los mejores indicadores del uso de sistemas de circulación se encuentran en las industrias del gas (97%), refino de petróleo (95%), metalurgia ferrosa (94%), química y petroquímica (91%) y construcción de maquinaria (85%).
El consumo máximo de agua en los sistemas de suministro de agua circulante y re-secuencial es típico de las regiones económicas de Ural, Central, Volga y Siberia Occidental. En Rusia en su conjunto, la proporción de los volúmenes de uso de agua dulce y reciclada es de 35,5 y 64,5%, respectivamente.
La introducción generalizada de sistemas de circulación de agua perfectos (hasta cerrados) no solo puede resolver el problema del suministro de agua a los consumidores, sino también preservar las fuentes de agua naturales en un estado ecológicamente limpio.
El aprovechamiento de aguas naturales en los Urales.
La industria, la agricultura consumen enormes volúmenes de agua y, recientemente, ha aumentado la necesidad humana de agua para las necesidades domésticas. Ahora, de 18414 recoblastos, seis ríos están incluidos en la lista de los objetos más contaminados de la Federación de Rusia, esta es la cuenca de los ríos, Iset, V. Pyshma, Tura, Tavda, Chusovaya, Ufa.
En la industria se utiliza agua:
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Para enfriar y calentar líquidos, gases y mezclas de gases;
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Como solvente;
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Para la preparación y purificación de soluciones;
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Para transportar materiales y materias primas a través de tuberías;
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Para fines de energía térmica, como vapor para convertir calor o presión;
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Para eliminar residuos, etc.
Si la producción requiere agua limpia, se toma del sistema de plomería. En los casos en que el agua no esté particularmente limpia, las fábricas y plantas utilizan agua de río. Estas capacidades se utilizan en la mayoría de las fábricas de papel. El consumo de agua industrial es ahora enorme. Según los expertos, el consumo de agua irrecuperable fue de unos 150 metros cúbicos. km por año, es decir, el 1% del caudal de agua dulce sostenible. Se estima que la demanda de agua en la Tierra hasta el año 2000 aumentará en un promedio de 3,1% por año. Hoy en día, la gente gasta anualmente
La agricultura representa más de 2/3 del uso de agua en el mundo y alrededor del 17% de la superficie cultivada en todo el mundo está irrigada. Ahora en el mundo unos 15 millones. patio. km.
La agricultura sostenible en los Urales requiere un gran consumo de recursos hídricos, a pesar de que la región de Sverdlovsk tiene un bajo desarrollo de los territorios (no más del 13% de todo el territorio). (Dvinsky V.M., Bril A.B., Vidrevich M.B. "Gestión medioambiental")
Por lo tanto, la industria utiliza
Uso del agua en la industria, la vida cotidiana y la agricultura
En la estructura de alcantarillado, el 35% corresponde a todas las ramas de la industria, a excepción de la ingeniería de energía térmica, el 33% - para la ingeniería de energía térmica, el 18% son descargas de aguas residuales de campos recuperados y el 14% - descargas de servicios municipales en ciudades y áreas rurales.
La agricultura de regadío es uno de los principales consumidores de agua: 190 m3 / año. Para cultivar 1 tonelada de algodón, se requieren 4-5 mil m3 de agua dulce, 1 tonelada de arroz - 8 mil m3. Durante el riego, la mayor parte del agua se consume irremediablemente. El consumo de agua de riego depende de tres factores: área de riego, composición del cultivo y técnica de riego.
El riego por aspersión es el principal método de riego. La eficiencia de los sistemas de riego no supera el 0,6. Mucha agua se filtra en los canales de riego, elevando el nivel freático y provocando la salinización del suelo. Las pérdidas de agua se reducen significativamente cuando se utilizan métodos de riego progresivo: riego por goteo, riego preferido y de dispersión fina. La mejora de los sistemas de riego, el hormigonado del fondo y el uso de drenajes cerrados contribuyen a aumentar la eficiencia de estos sistemas, pero estos métodos aún no se utilizan completamente.
El consumo de agua municipal supera los 20 km3 / año El nivel de desarrollo del abastecimiento de agua municipal está determinado por dos indicadores: la provisión de agua centralizada a la población y la cantidad de consumo específico de agua. Una tarea importante es reducir el consumo de agua del grifo para necesidades técnicas. En Moscú, por ejemplo, la industria representa el 25% del agua del grifo suministrada a la capital, pero no hay necesidad de utilizar agua potable para necesidades técnicas. Para ello, es necesario ampliar la red de tuberías técnicas de agua, lo que reducirá significativamente el costo del agua consumida.
El consumo de agua en la industria es elevado (unos 90 km3 / año). Fundir 1 tonelada de acero requiere 200
En la actualidad, la situación se ve agravada por el hecho de que después de la privatización de la mayor parte de las empresas, incluidas las empresas ambientalmente sucias, los nuevos propietarios no tienen suficiente dinero para construir o modernizar las instalaciones de tratamiento.
El trabajo fue realizado por el alumno 11 "B"
Clase, gimnasio número 1
Dmitry Solodilov.