ВОДА В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Весь облик нашей Земли, возникновение и развитие жизни, все стороны человеческого бытия тесно связаны с водой и ее определенными свойствами.

Основные запасы воды сосредоточены в мировом океане. Для промышленных и бытовых нужд человече­ства применяется только пресная вода, составляющая около 3% всех ее запасов.

В настоящее время в связи со значительным разви­тием промышленности и сельского хозяйства мир стоит перед серьезной проблемой, вызванной непрерывным уменьшением количества пресной чистой воды и все воз­растающим количеством бытовых и промышленных сточных вод. Дефицит пресной воды также обусловли­вается интенсивным развитием новых водопотребляемых производств. Например, если для производства 1 т стали расходуется 600 м 3 воды, то для производства 1 т синте­тических волокон в 8 раз больше. Суточный расход воды на душу населения в крупных городах США и Европы составляет 600 - 700 л, а в развивающихся странах - 50 л. Большое количество воды потребляет орошаемое земледелие, энергетика и т. д.

Исключительно важное значение приобретает в на­стоящее время рациональное использование водных ре­сурсов. Необходимо повсеместно ввести режим экономии водных ресурсов, резко сократить выброс сточных вод, вести их глубокую очистку, переходить на маловодопо-требляемые или безводные технологические процессы (т. е. работающие в растворителях, расплавах и газовой фазе). Кроме того, строгий учет и контроль расхода во­ды, снижение расхода воды на испарение в южных райо­нах, предотвращение загрязнения ценнейших пресно­водных озер (таких, как Байкал) также способствуют рациональному использованию водных ресурсов.

Необходимо шире применять на предприятиях всех отраслей промышленности повторное и оборотное во­доснабжение. При этом свежая вода забирается лишь на пополнение безвозвратных потерь, сброс сточных вод прекращается, а в технологический процесс поступает по замкнутому циклу прошедшая очистку так называемая «оборотная вода». Оборотные системы водоснабжения можно использовать и в сельском хозяйстве. Весьма перспективным является использование бытовых сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур (на «полях орошения»). В регулировании водного режима рек И предохранения их от обмеления особенно велика роль водоохранных лесов.

Главным источником воды в промышленности слу­жат природные пресные воды. По происхождению они подразделяются на поверхностные (реки, озера), атмос­ферные (атмосферные осадки) и подземные (ключевые, артезианские, минеральные). Все воды содержат большое количество примесей: карбонаты кальция, магния, натрия, калия, а также сульфаты, хлориды и т. д. Вода, со­держащая менее 1 г солей на 1 кг воды, называется пре­сной, более 1 г солей - соленой. В воде содержатся растворенные газы: кислород, диоксид углерода СО 2 , а также сероводород, оксиды азота, кислородные соеди­нения серы; в воде могут содержаться бактерии, примеси песка, глины (алюмосиликаты, силикаты, гидратированная кремниевая кислота).

В зависимости от назначения вода условно подразде­ляется на промышленную и питьевую. Естественно, что требования к составу воды существенно зависят от на­значения. Основными показателями качества воды являются жесткость, общее солесодержание, прозрач­ность, окисляемость, вкус, запах, реакция среды. Для оценки питьевой воды большое значение имеет токсич­ность примесей, количество содержащихся в ней микро­бов, запах, цвет и вкус. Для промышленных вод важны­ми показателями являются жесткость, солесодержание, количество растворенных газов и механические примеси. Общее солесодержание характеризует наличие в воде ми­неральных и органических примесей. Количество их определяют по сухому остатку (мг) испарением 1 л воды и высушиванием остатка при 110°С до постоянной массы. Для большинства производств основным каче­ственным показателем служит жесткость воды, обус­ловленная присутствием в воде солей кальция и магния. Различают три вида жесткости воды: временную, по­стоянную и общую. Временная (устранимая жесткость) обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов каль­ция и магния. Эти соли сравнительно легко удаляются при кипячении. Постоянная жесткость обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов и нитратов кальция и магния, которые при кипячении не удаляются. Временная и постоянная жесткость в сумме дают общую жесткость.

Гипс, карбонаты кальция и магния вместе с присут­ствующими в воде силикатами и механическими приме­сями, а также различные соли, отлагаясь на внутренней поверхности труб и котлов, образуют накипь. В резуль­тате происходит нагрев и преждевременный износ аппа­ратуры, уменьшается теплопроводность. Максимально допустимая концентрация растворенных солей устана­вливается стандартом в зависимости от производства, на котором применяется вода. По классификации в зависи­мости от содержания ионов кальция и магния природные воды разбиты на пять классов: очень мягкая, мягкая, умеренно жесткая, жесткая, очень жесткая.

Количество растворенных в воде газов также сказы­вается на качестве воды, так как углекислый газ, кисло­род, сернистый газ и другие вызывают значительную коррозию труб.

Окисляемость воды обусловлена наличием в воде 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 рН. Реакция природных вод близка к нейтральной (рН 6,8 - 7,3). Допустимое количество примесей также ре­гламентируется соответствующими стандартами.

Прозрачность воды измеряется толщиной слоя воды, через который можно различить визуально или с помощью фотоэлемента изображение креста или опре­деленного шрифта. Самым общим санитарно-бактериологическим показателем качества воды является наличие в ней микроорганизмов.

Анна Титова, главный специалист по водоподготовке ООО "Осмос", специально для www.сайт

Использование воды в промышленности

В современном мире с его высокоразвитыми технологиями все большее значение приобретает качество исходного сырья и сопутствующих технологическому процессу продуктов. Наиболее часто в производственных процессах используется вода. Поэтому на предприятиях различных отраслей промышленности стоит задача получить воду, соответствующую определенным требованиям.

Можно обозначить следующие направления использования воды в технологическом процессе:

Вода выступает в качестве сырья для конечного продукта. Например, в пищевой промышленности, в производстве косметических средств, лекарственных препаратов, автокосметики и т.д. В этом случае от применяемой воды напрямую зависит качество получаемого продукта и его конкурентные преимущества.

Вода используется в технологическом процессе. Например, для линий гидроабразивной резки, для линий порошковой окраски, в электронной промышленности. В этом случае от параметров воды может зависеть надежность и срок работы используемого оборудования (как правило, дорогостоящего) или качество получаемого изделия.

Вода сопутствует технологическому процессу, как, например, оборотная вода систем охлаждения, нагрева, кондиционирования и т.п. От ее качества зависит срок службы коммуникаций.

Параметры используемой в промышленности воды

Для разных отраслей промышленности существуют свои требования к параметрам используемой воды.

Условно можно выделить основные категории, согласно которым нормируется качество воды.

Вода питьевая. Требования к питьевой воде в Российской Федерации регламентируются СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды». Питьевая вода необходима в пищевой промышленности, производстве алкогольных и безалкогольных напитков, для обеспечения питьевых нужд сотрудников предприятий.

Вода дистиллированная . Требования к такой воде изложены в «ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия». Основным показателем, определяющим качество дистиллированной воды, является ее электропроводность, которая должна быть не более 5 мкСм/см. Может также использоваться обратная электропроводности величина - электрическое сопротивление - для дистиллированной воды оно должно быть не менее 200 кОм*см. Дистиллированная вода требуется на многих химических производствах, в лабораториях, на типографиях и т.д.

Вода деионизованная . Понятие деионизованной воды достаточно условное - для разных технологических процессов требования к такой воде могут быть разные. Основным параметром, относительно которого нормируется деионизованная вода, является ее электрическое сопротивление. В зависимости от назначения, может требоваться получение воды с сопротивлением 500 кОм*см и более. Деионизованную воду используют в электронном приборостроении и во многих других технологических процессах.

Вода сверхчистая . Такая вода не должна содержать практически никаких ионов солей. Сопротивление сверхчистой воды составляет 12-18 МОм*см. Такая вода применяется в микроэлектронике, при выращивании кристаллов и т.д.

Вода специального назначения , нормируемая по параметрам, важным для конкретного технологического процесса. Например, может не допускаться концентрация каких-либо отдельных ионов или органических веществ выше заданной величины. Разработаны нормативы к воде для гальванического производства, для паровых котлов, для аквариумов и океанариумов и т.д.

Как мы видим, для различных областей промышленности может требоваться вода совершенно разного качества. Но есть одно требование, общее для всех предприятий - это СТАБИЛЬНОСТЬ результата.

Именно по этой причине, сегодня в промышленной водоподготовке наибольшее распространение получили мембранные системы водоочистки . Отличие таких систем от традиционных накопительных (сорбенты, ионообменные смолы, обезжелезивающие материалы) в том, что в процессе фильтрации они не накапливают внутри себя загрязнения, а механически отделяют их. Этот принцип исключает вероятность попадания нежелательных примесей в очищенную воду. Благодаря такой технологии, даже при значительном ухудшении параметров исходной воды, качество очищенной воды остается стабильно высоким.

Подробнее о методе мембранной фильтрации Вы можете прочитать в статьях на http://www.osmos.ru/prom/info.html

Можно выделить основные типовые схемы комплексов водоподготовки :

Получение питьевой воды

• Установка обратного осмоса требуемой производительности;
• Блок кондиционирования - фильтр с загрузкой из активированного угля;

Получение дистиллированной воды

• Блок предварительной очистки (если требуется)
• Емкости для запаса очищенной воды.

В некоторых случаях (при малом солесодержании исходной воды) может быть достаточно применения одноступенчатого обратного осмоса.

Такая схема водоподготовки является экономически выгодной альтернативой применяемым ранее дистилляторам-испарителям, потребляющим большое количество электроэнергии.

Получение деионизованной и сверхчистой воды.

• Блок предварительной очистки (если требуется);
• Установка двухступенчатого обратного осмоса требуемой производительности;
• Емкости для запаса очищенной воды;
• Блок глубокой очистки - фильтры с ионообменной смолой в Н+ и ОН- форме (если требуется).

Благодаря стабильно высокому качеству воды на выходе со второй ступени обратного осмоса, ресурс ионообменных смол в Н+ и ОН- форме становится очень высоким. Поскольку подобные смолы являются дорогостоящими, использование перед ними установок двухступенчатого обратного осмоса позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на замену смол.

Следует обратить внимание что «время жизни» высокочистой воды измеряется секундами, при контакте с воздухом вода мгновенно впитывает в себя углекислый газ, который, превращаясь в гидрокарбонаты, понижает электрическое сопротивление воды. Поэтому блок глубокой очистки должен находиться в непосредственной близости с точкой использования очищенной воды.

При проектировании комплексной системы водоподготовки для конкретного технологического процесса необходимо учитывать данные анализа исходной воды, требования к очищенной воде, необходимый суточный и пиковый расход очищенной воды, условия для размещения оборудования.
Задача эта нелегкая, поэтому при выборе оборудования необходимо обратиться к профессионалам.

Данная статья подготовлена компанией «Осмос».

ООО «Осмос» уже более 10 лет занимается разработкой и производством систем очистки воды на базе мембранной технологии, проектированием систем водоподготовки.

Использование природных вод на Урале.

Огромные объемы воды расходуются промышленностью, сельским хозяйством, а в последнее время увеличилась потребность человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Сейчас из 18414 рек области шесть рек включены в список наиболее загрязненных объектов РФ это бассейн рек Исеть, В. Пышма, Тура, Тавда, Чусовая, Уфа.

В промышленности вода используется:

• Для охлаждения и нагревания жидкостей, газов и газовых смесей;
• Как растворитель;
• Для приготовления и очистки растворов;
• Для транспортировки материалов и сырья по трубам;
• Для теплоэнергетических целей, в качестве пара для преобразования тепла или давления;
• Для удаления отходов и т. д.

Если в производстве необходима чистая вода, ее берут из водопроводной системы. В тех случаях, когда вода может быть не особенно чистой, фабрики и заводы пользуются речную воду. Такие возможности используются на большинстве бумажных комбинатов. Потребление воды промышленностью в настоящее время достигло огромных размеров. По оценкам специалистов, безвозвратное водопотребление составляло около 150 куб. км в год, то есть 1% устойчивого стока пресных вод. По расчетам, потребность в воде на Земле до 2000 года будет возрастать в среднем на 3,1% в год. В настоящее время люди ежегодно расходуют 3000 км пресной воды.

На долю сельского хозяйства приходиться более 2/3 мирового потребления воды, примерно 17% посевных площадей во всем мире являются орошаемыми. Сейчас в мире под посевные площади занято около 15млн. квад. км.

Устойчивое ведение сельского хозяйства на Урале требует огромное потребление водных ресурсов, не смотря на то, что Свердловская область имеет низкую освоенность территорий (не более 13% всей территории). (Двинский В.М., Бриль А.Б., Видревич М.Б. Экологический менеджмент)

Тем самым промышленность использует 150 км куб в год.

Использование воды в промышленности, быту и сельском хозяйстве

В структуре водоотведения 35% приходится на все отрасли промышленности, кроме теплоэнергетики, 33% - на теплоэнергетику, 18% состовляют сбросы стоков с мелиорированных полей и 14%- сбросы коммунально-бытового хозяйства городов и сельских населенных пунктов.

Одним из главных потребителей воды является орошаемое земледелие - 190 м3/год. Чтобы вырастить 1 т. хлопка, требуется 4-5 тыс.м3 пресной воды, 1 т. риса - 8 тыс.м3 . При орошении большая часть воды расходуется безвозвратно. Водопотребление на орошение зависит от трех факторов: площадей полива, состава культур и техники полива.

Главным способом полива является дождевание. Коэффициент полезного действия оросительных систем не превышает 0,6. Много воды просачивается в оросительных каналах, поднимая уровень грунтовых вод и вызывая засоление почвы. Значительно сокращаются потери воды при применении прогреccивных способов полива: капельного орошения, предпочвенного и мелко дисперсионного полива. Совершенствование оросительных систем, бетонирование дна, применение закрытых дренажей способствуют повышению КПД этих систем, но эти методы еще не полностью используются.

Коммунально-бытовое потреление воды превышает 20 км3/год.Уровень развития коммунального водоснабжения определяется двумя показателями: обеспеченностью населения централизированным водоснабжением и велечиной удельного водопотреблнения. Важной задачей является сокращение потребления водопроводной воды на технические нужды. В Москве, например, на долю промышленности приходится 25% подаваемой в столицу водопроводной воды. Однако нет никакой необходимости использовать питьевую воду на технические нужды. Для этого необходимо расширить сеть технических водопроводов, что существенно снизит себестоимость потребляемой воды.

Велики расходы воды в промышленности (около 90 км3/год). Для выплавки 1 т. стали требуется 200-250 м3 воды, 1 т. целлюлозы - 1300 м3,... Велики резервы экономии воды в промышленности за счет внедрения прогрессивных технологических процессов. Например, на старых нефтехимических заводах для переработки 1т. нефти расходуется 18-22 м3 воды, в то время, как на современных заводах с оборотным водоснабжением и системами воздушного охлаждения - около 0,12 м3/год.

В настоящее время положение усугубляется тем, что после приватизации основного числа предприятий, в том числе и экологически грязных предприятий, новым хозяевам не хватает денег для постройки или модернизации очистных сооружений.

Работу выполнил ученик 11 В

Класса, гимназии №1

Солодилов Дмитрий.

Вода и ее роль в промышленном производстве

Вода имеет ключевое значение в процессах появления жизни на Земле и ее постоянном поддержании, поскольку именно вода формирует климат, а еще она необходима для химических процессов, происходящих в телах людей и животных. Роль воды в жизни людей трудно переоценить. К основным потребителям пресной воды относятся: сельское хозяйство, промышленность, включая энергетику и коммунальное хозяйство. В промышленном производстве наиболее водоемкими являются химическая, целлюлозно-бумажная и металлургическая промышленность. Так, на изготовление 1 т синтетического волокна расходуется 2500...5000, пластмассы - 500...1000, бумаги - 400...800, стали и чугуна - 160...200 м3 воды. В промышленных целях по разным источникам расходуется от 8 до 20% всей используемой в мире воды, из них свыше 85% воды, расходуется в процессах охлаждения. Остальная часть расходуется в процессах мойки, промывки газов, для гидротранспорта и в качестве растворителя. Приблизительно полмиллиона литров воды расходуется на выпуск каждого легкового автомобиля; это количество включает как безвозвратно расходуемую воду, так и воду повторного использования.

На данный момент качество воды в различных регионах страны может сильно отличаться (все зависит от численности населения, рек, стоков, наличия крупных предприятий), но в целом вода не может похвастаться высоким качеством. Для повышения качества водоочистки приходится использовать самые современные технологии, а процесс очистки делать по-настоящему комплексным и проводить водоподготовку. При производстве и выпуске продукции, качество воды определяют характеристики конечного изделия. Это достигается либо путем удаления из воды вредных для используемого оборудования, или же готовой продукции веществ, либо охлаждением. Подготовленная вода, после прохождения химической очистки и (или) охлаждения в промышленном оборудовании, поступает непосредственно в производственный цикл.

Промышленная водоподготовка.

Водоподготовка - цикл мероприятий по водоочистке, который осуществляется с помощью установок умягчения, обезжелезивания а так же с помощью сорбционных, осадочных установок и УФ-обеззараживателей. Используя подобную автоматизированную технику для промышленной водоподготовки, можно сделать водоочистку практически непрерывным процессом, не тормозящим производство и обеспечивающим все стадии работ водой необходимого качества.

Специалисты выделяют следующие основные проблемы, стоящие перед промышленной водоподготовкой: жесткость воды, большое число примесей, цвет, замах, наличие бактерий и вирусов, другие загрязнения. Промышленная водоподготовка может включать в себя целый ряд очистительных мер. Одной из главных негативных характеристик воды является высокое содержание железа, влияющее как на работу использующей воду техники, так и на здоровье человека (если это, к примеру, пищевая индустрия), поскольку осадки надолго задерживаются в организме и влияют на его ежедневное функционирование.

Промышленная водоподготовка - это не только значительное повышение качества производимой продукции и продление срока службы оборудования, но и снижение воздействия вредных веществ на окружающую среду за счет уменьшения вредных водостоков. Основное предназначение промышленной водоочистки - это очистка воды для предприятий и объектов с большим потреблением воды в сутки. Очистка воды, в зависимости от требований потребителя применяется как общая, так и доочистка. Общая очистка включает в себя очистку от железа и солей жесткости. Доочистка - это обессоливание воды и её полное умягчение.

Для обеспечения водой предприятий, предъявляющих к качеству воды повышенные требования, таких как: медицинские учреждения, фармацевтические и пищевые объекты, спортивные комплексы и детские учреждения, применяется многоступенчатая система очистки. Сейчас практически все пищевые и мясомолочные предприятия РФ производят реконструкцию с заменой изношенного, или морально устаревшего оборудования на новые образцы импортного и российского производства. В связи с этим значительно меняется подход к исходной воде, поступающей по общегородским, или другим водопроводным сетям общего назначения, или воде, поступающей из артезианских скважин. В системах применяется реагентная обработка воды - для уничтожения опасных микроорганизмов, содержащихся в воде, обессоливание с применением обратного осмоса и ионного обмена, а также селективные ионообменные технологии.

На особо крупных предприятиях тяжелой промышленности в технологических циклах применяют оборудование, в процессе работы которого требуется его охлаждение. В этих целях, на таких предприятиях, зачастую используют системы оборотного водоснабжения, но при эксплуатации данных систем появляются проблемы с составом подпиточной воды и загрязнением стоков оборотной воды.

Обезжелезивание - процесс быстрой водоочистки при помощи обезжелезивателя, который производится в двух основных вариациях. В реагентный обезжелезиватель, используемый в быту и на промышленной водоподготовке, для улучшения и ускорения обезжелезивания засыпаются специальные вещества. Безреагентный обезжелезиватель для промышленной водоподготовки осуществляет водоподготовку каталитическим методом.

Кроме обезжелезивания, в промышленной водоподготовке часто проводится умягчение воды , которое осуществляется посредством специализированного оборудования. Жесткая вода не только противопоказана для питья, без проведения водоочистки она также влияет на работу оборудования, так как нагревающие элементы быстро зарастают и в конце концов ломаются. Умягчение воды во время промышленной водоподготовки производится с помощью метода ионного обмена, реагентного умягчения или нанофильтрации, которые даже при непрерывной водоочистке справляются с ионами кальция и магния, губительными для оборудования последующей водоподготовки.

Иногда возникает необходимость водоподготовки посредством водоочистки от больших остаточных элементов, примесей или же видимых частиц. Для такой водоподготовки используются особые осадочные установки, удаляющие из водопроводной или добытой из скважин воды песок, ржавчину или другие материалы. То есть осадочная техника занимается механической водоочисткой, важной, например, для коммунальных служб и различных предприятий.

Для ряда производств водоочистка от металлов и различных солей является недостаточной, поскольку возникает необходимость полноценной промышленной водоподготовки с удалением любых, даже самых малых примесей. Для этого используются сорбционные установки водоподготовки , специализирующиеся на активной очистке сточных и других вод от осевших малых частиц размером в 5 микрон. Данный этап промышленной водоподготовки следует, как правило, за более грубой водоочисткой от коллоидных примесей. Работают сорбционные установки по водоподготовке за счет использования синтетических волокнистых материалов вроде лепестков полиэстера и полипропиленовых нитей.

Важным этапом в промышленной водоподготовке является дополнительная очистка от бактерий, вирусов и других вредных элементов, влияющих на показатели воды и ее возможности по потреблению и использованию в производстве. Одним из самых современных решений данного вопроса стали ультрафиолетовые лампы для промышленной водоподготовки. Это позволяет использовать УФ-обеззараживатели в водоподготовке на предприятиях пищевой промышленности, где удаление вредоносных элементов и водоочистка обязательны для простой безопасности и сохранности итогового продукта.

Промышленная водоподготовка подразумевает и важность слежения над кислотно-щелочными показателями воды . Например, жидкость с высоким уровнем pH негативно воздействует на технику, которая ломается при долгом использовании воды, не прошедшей водоподготовку. Более того, несбалансированная вода вредна для здоровья, а многие химические процессы в воде, не прошедшей водоподготовку и балансировку кислотно-щелочных показателей, или невозможны, или происходят не в полную силу. Таким образом, предварительная водоочистка от кислот и нормализация уровня pH обеспечат сохранность оборудования (включая другие устройства водоподготовки) и значительное улучшение качества самой воды.

В наше время проблема очистки воды становится все более и более актуальной. Это касается как очистки питьевой воды, так и водоподготовки промышленных предприятий. Конечно, для разных отраслей промышленности необходима та или иная степень очистки воды. Но в любом случае, при необходимости получить воду самого лучшего качества, без примесей солей и других составляющих, одной только обычной фильтрации совершенно недостаточно.

Современные технологии, основанные на принципе обратного осмоса, позволяют произвести очистку воды на молекулярном уровне. И освободить ее не только от солей, но и от разного рода органических соединений, в том числе вирусов и бактерий. обессоливание воды, или деминерализация -очень важный физический процесс удаления солей при использовании воды в технологических процессах котельных, парогенераторных, пищевых, медицинских и других установках, для предотвращения накипи и быстрого износа оборудования. За счет обессоливания, водоподготовка снижает концентрацию солей и минералов до заданного значения, и делает исходную воду пригодной в качестве питьевой, охлаждающей, или технологичной жидкости.

Прямой осмос использован на применении мембран, способных пропускать только молекулы воды, задерживая при этом все другие молекулы. Разделив такой мембраной, например, два сообщающихся сосуда с более, или менее чистой водой, можно увидеть, что уровень воды в сосуде с менее чистой водой со временем поднимется. Это произойдет за счет того, что через мембрану будут поступать только молекулы воды, стремясь уравновесить концентрацию в обоих сосудах. Это и есть явление прямого осмоса. Логически следует, что если создать давление в более "грязном" сосуде, то молекулы воды будут поступать, наоборот, в более "чистый" сосуд, делая воду еще более чистой. А это уже принцип обратного осмоса.

Таким образом, используя такие мембраны вместе с фильтрами предварительной очистки, можно создать высокоэффективную систему водоподготовки предприятий, основанную на принципе обратного осмоса. Иными словами, процесс обратного осмоса основан на прохождение воды сквозь мембрану из более насыщенного раствора солей в менее насыщенный раствор под действием давления, которое превышает разницу осмотических значений давлений в обоих растворах.

Использование оборотной воды.

Интенсивное развитие промышленности и сельскохозяйственного производства, повышение уровня благоустройства городов и населенных пунктов, значительный прирост населения обусловили в последние десятилетия дефицит и резкое ухудшение качества водных ресурсов практически во всех регионах России.

Одним от основных путей удовлетворения потребностей общества в воде является инженерное воспроизводство водных ресурсов, т.е. их восстановление и приумножение не только в количественном, но и в качественном отношении.

Перспективы рационального воспроизводства технологического расхода воды связаны с созданием на предприятиях систем повторно-последовательного, оборотного и замкнутого водоснабжения. В их основу положено удивительное свойство воды, позволяющее ей не изменять своей физической сущности после участия в производственных процессах.

Промышленность России характеризуется высоким уровнем развития систем оборотного водоснабжения, за счет которых экономия свежей воды, расходуемой на производственные нужды, составляет в среднем 78%. Лучшие показатели использования оборотных систем имеют предприятия газовой (97%), нефтеперерабатывающей (95%) отраслей, черной металлургии (94%), химической и нефтехимической (91%) промышленности, машиностроения (85%).

Максимальные расходы воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения характерны для Уральского, Центрального, Поволжского и Западно-Сибирского экономических районов. В целом по России соотношение объемов использования свежей и оборотной воды составляет соответственно 35,5 и 64,5%.

Широкое внедрение совершенных водооборотных систем (вплоть до замкнутых) способно не только решить проблему водообеспечения потребителей, но и сохранить природные водоисточники в экологически чистом состоянии.

Использование природных вод на Урале.

Огромные объемы воды расходуютсяпромышленностью, сельским хозяйством, а в последнее время увеличиласьпотребность человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Сейчас из 18414 рекобласти шесть рек включены в список наиболее загрязненных объектов РФ – этобассейн рек – Исеть, В. Пышма,Тура, Тавда, Чусовая, Уфа.

В промышленности вода используется:

·

Для охлажденияи нагревания жидкостей, газов и газовых смесей;

·

Какрастворитель;

·

Дляприготовления и очистки растворов;

·

Длятранспортировки материалов и сырья по трубам;

·

Длятеплоэнергетических целей, в качестве пара для преобразования тепла илидавления;

·

Для удаленияотходов и т. д.

Если в производстве необходима чистая вода,ее берут из водопроводной системы. В тех случаях, когда вода может быть неособенно чистой, фабрики и заводы пользуются речную воду. Такие возможностииспользуются на большинстве бумажных комбинатов. Потребление водыпромышленностью в настоящее время достигло огромных размеров. По оценкам специалистов,безвозвратное водопотребление составляло около 150 куб. км в год, то есть 1% устойчивого стока пресных вод. Порасчетам, потребность в воде на Земле до 2000 года будет возрастать в среднемна 3,1% в год. В настоящее время люди ежегодно расходуют 3000 км пресной воды.

На долю сельского хозяйства приходитьсяболее 2/3 мирового потребления воды, примерно 17% посевных площадей во всеммире являются орошаемыми. Сейчас в мире под посевные площади занято около15млн. квад. км.

Устойчивое ведение сельского хозяйства наУрале требует огромное потребление водных ресурсов, не смотря на то, чтоСвердловская область имеет низкую освоенность территорий (не более 13% всейтерритории). (Двинский В.М., Бриль А.Б., Видревич М.Б. «Экологический менеджмент»)

Темсамым промышленность использует 150 км куб в год.

Использование воды в промышленности, быту и сельскомхозяйстве

Вструктуре водоотведения 35% приходится на все отрасли промышленности, крометеплоэнергетики, 33% - на теплоэнергетику, 18% состовляютсбросы стоков с мелиорированных полей и 14%- сбросы коммунально-бытовогохозяйства городов и сельских населенных пунктов.

Однимиз главных потребителей воды является орошаемое земледелие - 190 м3/год. Чтобывырастить 1 т. хлопка, требуется 4-5 тыс.м3 пресной воды, 1 т. риса - 8 тыс.м3. При орошении большая часть воды расходуется безвозвратно. Водопотребление наорошение зависит от трех факторов: площадей полива, состава культур и техникиполива.

Главнымспособом полива является дождевание. Коэффициент полезного действияоросительных систем не превышает 0,6. Много воды просачивается в оросительныхканалах, поднимая уровень грунтовых вод и вызывая засоление почвы. Значительносокращаются потери воды при применении прогреccивныхспособов полива: капельного орошения, предпочвенногои мелко дисперсионного полива. Совершенствование оросительных систем,бетонирование дна, применение закрытых дренажей способствуют повышению КПД этихсистем, но эти методы еще не полностью используются.

Коммунально-бытовоепотреление воды превышает 20 км3/год.Уровеньразвития коммунального водоснабжения определяется двумя показателями:обеспеченностью населения централизированнымводоснабжением и велечиной удельного водопотреблнения. Важной задачей является сокращениепотребления водопроводной воды на технические нужды. В Москве, например, надолю промышленности приходится 25% подаваемой в столицу водопроводной воды.Однако нет никакой необходимости использовать питьевую воду на техническиенужды. Для этого необходимо расширить сеть технических водопроводов, чтосущественно снизит себестоимость потребляемой воды.

Великирасходы воды в промышленности (около 90 км3/год). Для выплавки 1 т. стали требуется200-250 м3воды, 1 т. целлюлозы - 1300 м3,… Велики резервы экономии воды в промышленности засчет внедрения прогрессивных технологических процессов. Например, на старыхнефтехимических заводах для переработки 1т. нефти расходуется 18-22 м3 воды, в то время, какна современных заводах с оборотным водоснабжением и системами воздушногоохлаждения - около 0,12 м3/год.

Внастоящее время положение усугубляется тем, что после приватизации основногочисла предприятий, в том числе и экологически грязных предприятий, новымхозяевам не хватает денег для постройки или модернизации очистных сооружений.

Работу выполнил ученик 11 «В»

Класса, гимназии №1

Солодилов Дмитрий.