НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Тема: Способы очистки воды. Выполнил: ученик 4а класса МАОУ «Гимназия №108» Савельев Дмитрий Руководитель: Кузнецова Н.В.
Актуальность темы. Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено.
Цель исследования: изучение способов очистки воды и их сравнение их результатов с помощью эксперимента. Задачи: 1. Изучить способы очистки воды с древних времён до наших дней. 2. Изучить влияние вредных веществ, содержащихся в воде на организм человека. 3. Попробовать создать подобие фильтра для воды из подручных средств и сравнить его результат его очистки с результатом очистки с помощью современного бытового фильтра.
На заре человечества, когда Земля еще не была столь перенаселена, а люди не загрязняли ее отходами своей жизнедеятельности, питьевая вода была практически идеально чистой и не требовала дополнительных систем очистки. Люди лишь пытались придать воде улучшенные вкусовые качества с помощью ягод, цветов и фруктов. А от мутности избавлялись простым отстаиванием питьевой воды.
Первые очистные системы фильтрации воды. Некое подобие их было создано в Китае и представляло собой обычные камышовые тростинки, пропитанные коагулянтами.
Рукав Гиппократа. Один из таких простейших фильтров даже вошел в историю как «рукав Гиппократа».
Прообразы современных фильтров. Их принцип действия был близок к естественным очистным процессам и заключался в прохождении воды сквозь слой различных веществ: щебня, песка и древесного угля.
Но скоро данных очистных систем стало недостаточно. На разных концах планеты начали создаваться специальные очистные сооружения, призванные хранить, накапливать и очищать воду.
Прогресс заставил создавать новые способы очистки воды.
Я провёл анкетирование в своём классе на тему: Используете ли вы дома бытовые фильтры для очистки воды.
Оказалось, что большинство детей пользуется фильтрами, но есть несколько человек, которые ещё не используют фильтры.
Эксперимент 1.
Из соломинки начала капать более чистая вода.
Эксперимент 2.
Затем я растопил лёд.
Вода стала более чистой.
Эксперимент 3.
Бытовой фильтр значительно лучше очистил воду.
Выводы. существуют разные способы очистки воды: отстаивание, использование камышовых тростинок, «Рукав Гиппократа», кипячение, воздействие солнечными лучами и др. Человек может создать самодельный фильтр из подручных материалов, но он очистит воду лишь от механических загрязнений. Современный бытовой фильтр способен очистить воду от вредных химических примесей, поэтому он более эффективен.
Спасибо за внимание!
го завода
Характеристика сточных вод
Сточные воды НПЗ по происхождению могут быть разделены на следующие:
1. производственные воды , сбрасываемые с технологических установок;
2. бытовые воды , собирающиеся от санитарных
приемников, душевые воды;
3. атмосферные воды от выпадающих на территорию
завода дождей и снега.
Системы производственной канализации НПЗ
На нефтеперерабатывающих заводах предусматриваются две основные системы производственной канализации:
I система - для отведения и очистки нефтесодержащих нейтральных производственных и производственно-ливневых сточных вод. Сточные воды первой системы канализации после очистки, как правило, используются для производственного водоснабжения (пополнение системы оборотного водоснабжения и для отдельных водопотребителей). Общее солесодержание этих вод не превышает 2 тыс. мг/л;
II система - для отведения и очистки производственных сточных вод, содержащих нефть, нефтепродукты и нефтяные эмульсии, соли, реагенты и другие органические и неорганические вещества.
Исходные данные
В курсовом проекте рассматривается водоотведение и очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода.
Количество сточных вод составляет Q = 850 м3 /сут = 35,42 м3 /ч. Очищенная сточная вода подается в оборотную систему промышленного водоснабжения.
Площадь водосбора (для расчета ливневой канализации) составляет 12,5 км2 .
Режим притока сточных вод на очистные сооружения равномерный в течение смены. Предприятие работает в три смены. Продолжительность смены – 8 часов.
Характеристика состава производственных сточных вод
Показатели
Взвешенные
вещества, мг/л
Нефтепродукты,
СПАВ, мг/л
Методы очистки сточных вод НПЗ
На отечественных и зарубежных нефтеперерабатывающих заводах общепринятая схема включает две стадии очистки:
1) механическая - очистка от грубодисперсных примесей (твердых и жидких);
2) физико-химическая - очистка от коллоидных частиц, обезвреживание сернисто-щелочных вод.
Технологическая схема
Механическая очистка. В качестве
предварительной очистки сточных вод предложено отстаивание в нефтеловушке. Нефтеловушка позволяет
Физико-химическая очистка. Для доочистки
сточных вод от нефтепродуктов в схему включена
напорная флотация. Эффект очистки по нефтепродуктам составляет 70-80%.
Для доочистки сточных вод от взвешенных веществ,
СПАВ, остаточных нефтепродуктов перед подачей в систему оборотного водоснабжения включена сорбция на угольных фильтрах.
Технологическая схема очистки сточных вод НПЗ
Усреднитель
1 – подводящий лоток; 2 – распределительный лоток постоянного сечения; 3 – сборный лоток
Расчет усреднителя.
Расчет усреднителя производится на основании данных притока сточных вод по часам суток. В данном курсовом проекте коэффициент часовой
Зададим, что превышение концентрации загрязнений сверх допустимой наблюдается с 9 до 17 часов, поэтому период усреднения принимаем равным 8 часам.
Объем усреднителя будет равен:
W у Q час max t 46,0 8 368,4м 3
По табл.11.2 справочника принимаем типовой усреднитель с максимальным рабочим объемом 400 м3 и минимальным объемом 300 м3 с размером секции 3х15 м. Согласно СНиП число секций усреднителя должно быть не менее двух, обе рабочие.
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.
3 слайд
Описание слайда:
Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.
4 слайд
Описание слайда:
Источники загрязнения внутренних водоемов Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения
5 слайд
Описание слайда:
механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений; химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия; бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей; радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах; тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС. Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:
6 слайд
Описание слайда:
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения- сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода) Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
7 слайд
Описание слайда:
Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект. Все способы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без использования фильтров и очистка с использованием фильтров.
8 слайд
Описание слайда:
Данный вариант наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды. Отстаивание Вымораживание
9 слайд
Описание слайда:
Отстаивание используют для удаления из воды хлора и оседания крупных частиц. Как правило, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре, удаление газообразного хлора происходит примерно с ⅓ глубины от поверхности воды. Именно этот слой потом и используется для употребления. Вывод. Эффективность данного способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания необходимо кипятить воду. Вымораживание Отстаивание
10 слайд
Описание слайда:
Вымораживание основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь, в наименее холодном месте, затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данное явление можно наблюдать на примере свечи. В потухшей свече, подальше от фитиля,получается чистый прозрачный парафин, а в середине, где горел фитиль, собирается сажа и воск получается грязным. Этому закону подчиняются все жидкие вещества. Вымораживание
11 слайд
Описание слайда:
Современные фильтры для очистки воды используют в основном методы озонирования, применение активного серебра и активированного угля, йодирование, ультрафиолет, озонированиеи обратный осмос. Озонирование воды Применение активного серебра Активированный уголь Йодирование Ультрафиолет
12 слайд
Описание слайда:
Озонирование воды в качестве технологии водоподготовки пользуется популярностью в западных странах. Принцип действия озона при очистке таков: молекулы этой химически активной формы кислорода проникают через клеточные мембраны органических веществ и быстро их окисляют.Это становится причиной гибели клетки микроорганизма. Водоподготовкас помощью озона способствует улучшению вкусовых качеств водыи уничтожению неприятных запахов. Озонирование воды
13 слайд
Описание слайда:
Очищающие свойства серебра используется человеком с незапамятных времен. Когда-то воду просто выдерживали некоторое время в серебряных сосудах, считалось, что после этого вода полностью обеззараживалась. Современное применение серебра для водоочистки заключается в соединении ионов серебра с оболочкой бактерий. У этого метода, однако, есть противники, которые утверждают, что поскольку серебро - тяжелый металл, то такого рода очистка представляет опасность для человеческого организма. На сегодняшний день серебро применяют также для длительного хранения исходно чистой воды. Применение активного серебра
Современные установки, направленные на очистку и обеззараживание стоков, можно использовать в промышленности и быту. Презентация на тему "Способы и методы биологической и механической очистки сточных вод" есть на сайте компании. Вы можете изучить интересующую вас информацию в удобное время.
Обзор вариантов очистки
На сегодняшний день на рынке представлено множество установок, направленных на комплексную или выборочную очистку стоков, например, на улавливание токсических компонентов на предприятиях. При этом можно четко разграничить их: с микроорганизмами, которым нужен кислород; с анаэробами без кислорода.
Биологические способы:
- Аэротенки имеют емкость до 6 метров в глубину, в которую нагнетается кислород. Микроорганизмы активно размножаются на хлопьях ила, способствуя расщеплению органических вод.
- Биологические фильтры состоят из емкости, заполненной крупнозернистым материалом. Они несколько легче и дешевле в обслуживании, при этом отлично очищают стоки.
- Анаэробные реакторы состоят из металлических отсеков, в которых также присутствуют компоненты, способствующие эффективной переработке стоков и их обеззараживанию. Для поддержания жизнедеятельности не нужен контроль за присутствием кислорода, но нужно наблюдать за концентрацией метана, образующегося в результате процессов.
Механические методы:
- Процеживание основано на применение специальных решеток, через которые проходит вода, но улавливаются крупные частицы. Нельзя сказать, что стоки становятся чистыми и пригодными для сброса в водоемы, поэтому они проходят и другие ступени.
- Песколовки помогают удалить более мелкие частицы, которые остались после решеток. Остаточный песок может применяться в последующем для строительных работ.
- Последующее попадание канализации в отстойники помогает дочистить воду. Как правило, она там задерживается на несколько часов.
Это далеко не все механические и биологические методики, ведь с каждым годом их становится все больше, что связано с заботой об экологии, состояние которой вызывает явные опасения у ученых. На нашем сайте представлены различные установки, которые могут быть подобраны индивидуально. Для очистки и обеззараживания могут использоваться комплексные варианты. Консультирование клиентов по общим вопросам ведут менеджеры, а опытные инженеры всегда готовы оказать помощь в нашем офисе.
Проблема очистки стоков является актуальной для любой области человеческой деятельности, как промышленной, так и бытовой. Выбор системы очистки, правильность ее установки и последующей эксплуатации оказывает прямое влияние на решение экономических и экологических вопросов.
Согласно требованиям ГОСТ- сточные воды после проведения очистки должны иметь качество, позволяющее применять воду в дальнейшем, что является важной задачей для каждого потребителя водных ресурсов. Выбор очистной системы производится в зависимости от объема сточных вод.
Гипотеза : Технология очистки сточных вод на очистных сооружениях г. Поворино является достаточно эффективной.
Цель : Изучить технологию очистки сточных вод на примере очистных сооружений
ст. Поворино и ремонтного локомотивного депо Поворино, ее эффективность.
Задачи : 1) изучить техническую литературу и Интернет-ресурсы;
2) собрать информацию на производстве и создать схемы процессов обезвреживания сточных вод;
3) произвести качественный и количественный анализ сточных вод на каждом этапе очистки;
4) проанализировать полученные результаты, сделать выводы
Методы : изучение литературы и Интернет-ресурсов, опрос, наблюдение, анализ, эксперимент.
Сточные воды - все воды, сброшенные после использования в канализацию, загрязненные различными примесями, которые изменяют ее первоначальный химический состав и физические свойства.
Хозяйственно-бытовые сточные воды
Производственные сточные воды
минеральные
органические
нефтепродукты
соли Cr, Ni, Fe , Cu и др.
бактериальные
минеральная и органическая взвесь
Механическая очистка
КНС. БЕЗНАПОРНЫЙ ГИДРОЦИКЛОН
НЕФТЕЛОВУШКИ
ГЛАВНЫЙ ОТСТОЙНИК
ОТВЕДЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Физико- химическая очистка
Они предназначены для разделения растворов сточных вод от нефтепродуктов путем прокачки их через полости пластин и мембран. Отфильтрованные стоки собираются в резервуар для очищенной сточной воды с последующим возвратом на производственные нужды или сбрасываются в канализацию.
УСТАНОВКИ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ
ФЛОТАТОР
В нем очищаемые стоки искусственно насыщаются пузырьками воздуха.
Воздух подается под давлением, затем давление резко снижают, и вся масса воды насыщается мельчайшими пузырьками воздуха, которые ускоряют процесс слипания нефтяных молекул и способствуют их выделению из воды в поверхностный слой.
Всего через очистные сооружения проходит 1320 тыс. кубометров в год стоков (150.685 куб.м/час)
Сточные воды от жилых застроек и промышленных предприятий г. Поворино поступают в приемную камеру городских канализационных очистных сооружений. Здесь они освобождаются от мусора, минеральных частиц
(в основном песка), проходя через решетки и песколовки.
Через распределительную камеру стоки попадают на блок емкостей, распределяясь по двум линиям, где собственно и происходит процесс их очистки.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
ПЕСКОЛОВКИ
ПЕРВИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
удаление из воды основной массы нерастворенных органических и минеральных веществ, находящихся во взвешенном и плавающем состоянии.
АЭРОТЕНКИ ДВУХКОРИДОРНЫЕ.
АЭРОТЕНКИ ДВУХКОРИДОРНЫЕ.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА АКТИВНЫМ ИЛОМ.
Смесь воды и ила непрерывно аэрируется с помощью специальных устройств, благодаря чему активный ил поддерживается во взвешенном состоянии и получает кислород, необходимый для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов.
Активный ил состоит из хлопьевидных скоплений аэробных микроорганизмов, в число которых входят бактерии, простейшие, коловратки, черви, водоросли и др.
Пищей для них служат органические вещества, содержащиеся в стоках.
Избавиться от активного ила очень просто - он тяжелее воды и легко осаждается во вторичном отстойнике. Часть ила из отстойника вновь подают в аэротенк, а часть высушивают на иловых площадках и используют как удобрение
ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
КОНТАКТНЫЙ РЕЗЕРВУАР
ПРУДЫ ДООЧИСТКИ
КОЛИЧЕСТВО СБРАСЫВАЕМЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ
ПО РАБОТЕ НАСОСОВ
В ходе эксперимента нами установлено
Показатели
Приемная камера
Температура
Механическая очистка
Прозрачность
Биологическая очистка
Взвешенные вещества
Сульфаты
Ионы аммония
Эффективность очистки сточных вод
Анализируемые показатели
Локомотивное депо
Поворино
Взвешенные в-ва
Очистные сооружения
ст. Поворино
Нефтепродукты
Ионы аммония
Не нормируется
Список литературы:
- Белан А.Е., Блошенко Г.Н. Водопользование и очистка сточных вод на железнодорожном транспорте. −М.: Транспорт, 1978.−165с.
- Бусаев А.И., Ефимов И.П. Словарь химических терминов. Пособие для учащихся.− М.: Просвещение, 1971.− 208с.
- Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод./ Учебник для вузов: Издательство АСВ, М.:2006
- Данилов Д.Т. Эксплуатация канализационной сети. −М.: Стройиздат, 1977−127с.
- Дикаревский В.С., Караваев И.И. Водоохранные сооружения на железнодорожном транспорте. −М.: Транспорт, 1986.−211с.
- Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. −М.: Стройиздат, 1977.−208с.
- Разумовский Э.С. и др. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов - М.: Стройиздат, 1986.
- Энциклопедический словарь юного техника/ Э61 Сост. Б.В. Зубков, С.В. Чумаков− М.: Педагогика, 1980.−512с., ил
