|
Вода является неисчерпаемым природным ресурсом в общепланетарном масштабе, т.к. ее общее количество на планете поддерживается постоянным влагооборотом между океаном, атмосферой и сушей земного шара.
Вода занимает 70,8% от общей поверхности планеты. На долю мирового океана приходится 97% всех запасов водных ресурсов. Большая часть пресных вод (70%) содержится в ледниках и снежных покровах. На подземные воды приходится 23% запасов пресных вод, следовательно, доступными для использования остаются всего только 7% пресных вод.
Основной проблемой в настоящее время является загрязнение пресных вод различными загрязнителями: пестицидами и ядохимикатами, нефтью и нефтепродуктами, поверхностно-активными веществами. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах.
В таблице представлены данные о содержании некоторых органических веществ в промышленных подах.
Содержание загрязняющих веществ в промышленных сточных водах |
№ п/п | Загрязняющие вещества | Сток в мировом масштабе млн. т/год | |
1.
| Нефтепродукты
|
26,563
| |
2.
|
Фенолы
|
0,460
| |
3.
|
Отходы производства синтетических волокон
|
5,500
| |
4.
|
Растительные органические остатки
|
0,170
| |
|
Всего
|
33,273
|
Для России проблема охраны и использования водных ресурсов также является актуальной. Практически все поверхностные воды загрязнены выше установленных норм (по отдельным загрязнителям ПДК превышаются в 5-40 раз).
Основными направлениями рационального использования водных ресурсов являются: вторичное использование, применение новых технологий очистки, организационные мероприятия.
Вторичное использование воды применяется на промышленных предприятиях в различных технологических процессах.
Для проведения экзотермических химических реакций, т.е. процессов, идущих с выделением тепла, требуется отвод тепла, т.е. охлаждение аппарата, в котором эта реакция протекает. Для проведения эндотермических реакций, т.е. процессов, идущих с поглощением тепла, требуется подвод тепла, т.е. нагревание аппарата. Обычно используют теплообменные аппараты, одним из видов которых является аппарат с рубашкой. В рубашке циркулирует вода. В первом случае в рубашку подается холодная вода, которая отводит тепло, т.е. в процессе циркуляции нагревается. Во втором случае подается предварительно нагретая вода, которая, в свою очередь, обогревает аппарат, т.е. выполняет роль теплоносителя и в процессе циркуляции охлаждается.
Совмещение экзотермического и эндотермического процессов
1 - Экзотермический процесс
2 - Эндотермический процесс
3 - Водяная рубашка
При совмещении экзо- и эндотермических процессов холодная вода, используемая в первом аппарате, выходит из рубашки уже горячей, и ее можно использовать во втором аппарате без дополнительного подогрева. Таким образом, можно вторично использовать воду и сэкономить энергию для ее нагрева.
В настоящее время и применяются более совершенные методы очистки воды: физико-химические, биотехнологические,
К физико-химическим относятся радиационные, ионообменные, окислительно-восстановительные методы и др. очистки.
При радиационной очистке используют монтирующее излучение, под воздействием которого токсичные вещества превращаются в безвредные.
Ионообменная очистка позволяет не только освобождать воду от загрязнения, но и улавливать для повторною использования ряд ценных химических соединений. В этом методе используют иониты (глинистые минералы, фтораппатит, ионообменные смолы), которые участвуют в реакциях ионного обмена с загрязнителями.
Окислительно-восстановительные методы позволяют перевести токсичные соединения в менее токсичные с последующим удалением последних из сточных вод. Этот метод стокоочистки связан с большим расходом peal ентов и используется в тех случаях, когда опасные токсиканты (цианиды, соединения мышьяка) нельзя извлечь из сточных вод другими способами.
|