Технологии водоподготовки и очистки сточных вод. Вода и ее хозяйственно-питьевое использование

7  технологии водоподготовки и очистки сточных вод

7.1  Вода и ее хозяйственно-питьевое использование

Вода – это не только самое распространенное вещество на Земле, но и самая важная в природе жидкость. Проблема ее качества занимает особое место в системе охраны природы и здоровья человека. Без чистой пресной воды не может существовать и развиваться промышленность, сельское хозяйство и т.д.

На долю морской воды приходится 97,3 % ее объема, а на долю пресной воды - 2,7 %. По приблизительным оценкам население земного шара ежегодно потребляет около 600 км³ пресной воды (~ 1,5 % речного стока). Одновременно в водоемы и подземные пустоты сбрасывается более 450 км³ производственных и бытовых сточных вод, для разбавления которых необходимо около 6 тыс. км³ чистой воды (то есть ~ 15 % речного стока), чтобы достичь в ней безопасных концентраций вредных веществ.

Если сбрасывать образующиеся сточные воды в водоемы, то практически весь наземный и подземный речной сток окажется загрязненным. Сброс неочищенных производственных или бытовых сточных вод в водоем оказывает на него многообразное отрицательное воздействие. Прежде всего, загрязненная вода не может быть использована для водоснабжения бытового и хозяйственного (промышленного) назначения.

Выпуск загрязненных стоков, содержащих растворимые и нерастворимые органические вещества, кислоты, щелочи, ядохимикаты, соли тяжелых металлов и т. д., приводит к образованию шламовых донных отложений, полному или частичному загниванию или изменению состава воды. Это приведет к деградации или гибели водной фауны и флоры, прекращению доступа воздуха из атмосферы и, следовательно, к общему ухудшению санитарного состояния водоема.

По назначению воду условно разделяют на промышленную и питьевую. От этого зависят требования к составу воды.

Питьевую воду оценивают, прежде всего, на токсичность примесей, количество содержащихся в ней микробов, запах, вкус, цвет. Для промышленных вод важными показателями являются жесткость, солесодержание, количество растворенных газов, механические примеси.

Вода в природных условиях всегда содержит растворенные соли, газы и органические вещества. При концентрации солей до 1 г/кг воду считают пресной, до 25 г/кг солоноватой, свыше – соленой. Из растворенных газов в природных водах присутствуют азот, кислород, двуокись углерода и другие в зависимости от происхождения воды и окружающих условий. В общем случае основными показателями качества воды являются жесткость, солесодержание, прозрачность, окисляемость, вкус, запах, реакция среды.

Количество минеральных и органических примесей определяют по сухому остатку (мг) испарением 1 л воды и высушиванием остатка при температуре 110 ^оС до постоянной массы. Для большого количества промышленных технологий жесткость воды оценивается присутствием солей кальция и магния. Карбонаты кальция и магния, гипс вместе с присутствующими в воде силикатами и механическими примесями, а также различные соли, отлагаются на внутренней поверхности труб, котлов, других емкостей. В результате нарушаются параметры технологических процессов, и происходит преждевременный износ аппаратуры.

По классификации, в зависимости от содержания ионов кальция и магния, природные воды разбиты на пять классов: очень мягкая, мягкая, умеренно жесткая, жесткая, очень жесткая. При этом различают три вида жесткости воды: временную, постоянную, общую. Временная (устранимая) жесткость обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния. Эти соли сравнительно легко нейтрализуются 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 называется общей жесткостью