27.Водные ресурсы, их виды и область применения.

Из всех ресурсов наибольшее значение в жизни и деятельности человека имеет вода. Для промышленных и бытовых нужд используется только пресная вода. Общий объем воды равен 1465 млн.км3 из которого мировой ресурс пресной воды составляет 30мл.км3 или немногим более 2%. На долю ледников и айсбергов, кА источников пресной воды, приходится 97%.

Вода широко используется в промышленности. Практически нет технологических процессов, в которых не применяется вода.

К основным потребителям пресной воды относят: сельское хозяйство, промышленность и энергетику, коммунальное хозяйство.

Воду широко применяют в промышленности как дешевый, доступный, неогнеопасный растворитель.

Водяной пар и горячая вода имеют значительные преимущества перед другими теплоносителями – высокую теплоемкость, простоту регулирования температуры в зависимости от давления, высокую термическую стойкость.

Воду используют как хладагент в реакциях с выделением тепла, для охлаждения атомных реакторов, где необходима «сверхдистиллированная вода», в качестве сырья (ликероводочная, пивоваренная отрасли, производство газированных напитков и др.), для мойки и транспортировки сырья.

Природные воды принято делить на три вида:

-атмосферные (дождь, снег и т.д.);

-поверхностные ( реки, озера, моря);

-подземные (родники, ключи, гейзеры, скважины).

В зависимости от назначения потребляемая вода условно делится на промышленную и питьевую.

28.Этапы водоподготовки и их характеристика.

Большая часть пресной воды, используемой для хозяйственных нужд, берется из поверхностных водоемов и перед распределением потребителям подается в очистные сооружения. Это связано с тем, что вода представляет собой многокомпонентную систему, в состав которой входят минеральные вещества, коллоидные и крупнодисперсные системы, в т. ч и микроорганизмы. Присутствующие в воде примеси делятся на две системы: гетерогенные и гомогенные. Каждая система имеет по две группы. В гетерогенную систему входят группы «Взвеси» и «Коллоидные растворы». К взвесям относятся суспензии, эмульсии, микроорганизмы. Эти примеси обусловливают мутность воды. Коллоидные растворы включают коллоиды, высокомолекулярные соединения, вирусы, обусловливающие цветность и окисляемость воды. В гомогенную систему входят группы «Молекулярные растворы» и «Ионные растворы». К молекулярным растворам относятся газы и растворимые органические соединения, придающие воде запах и привкус. К ионным растворам относятся соли, основания, кислоты. Они обусловливают минерализованность, жесткость, щелочность или кислотность воды. Схема очистки питьевой воды зависит от фазодисперсного состояния примесей и целей водоподготовки. Очистка включает следующие операции: осветление и обесцвечивание ( производится с целью удаления из воды механических примесей, что достигается путем ее отстаивания в резервуарах большой емкости-отстойниках- с последующим пропусканием через песчаные фильтры с зернистым фильтрующим слоем. Для осаждения коллоидных примесей в отстойники вводят коагулянты- сульфаты железа или алюминия. Одновременно идет процесс адсорбции на поверхности образовавшегося амфорного осадка органических красящих веществ, в результате чего вода обесцвечивается. Образующийся при коагуляции коллоидный осадок удаляется из воды при отстаивании и фильтровании), обеззараживание (обязательный процесс очистки с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов, окисления органических примесей- мельчайших водорослей. Достигается это хлорированием- введением газообразного хлора, хлорной извести. Обеззараживать воду можно и с помощью озона, создавая электрический разряд в воздухе. Хорошие результаты при обеззараживании дает пропускание воды через серебряный песок, облучение ультрафиолетовыми лучами, обработка ультразвуком), устранение запаха( частично оно происходит уже при обеззараживании воды- хлорировании, озонировании. Для того чтобы после обработки в воде не оставался избыток хлора, ее дехлорируют. При этом избыток хлора либо химически связывают, либо удаляют пропусканием воды через угольные фильтры), умягчение и обессоливание (это основные процессы подготовки воды. Удаление из воды всех солей называется обессоливанием, только солей кальция и магния –умягчением. Полное обессоливание применяют редко (дистиллированная вода). Способы умягчения подразделяют на физические- кипячение, дистилляция, вымораживание; химические- их сущность заключается в связывании ионов кальция и магния при помощи реагентов в нерастворимые и легко удаляемые соединения; физико-химические- ионообменный и электрохимический способы), дегазация воды (удаление из нее растворимых газов проводится химическими ( газы взаимодействуют с химическими соединениями и удаляются из воды) и физическими способами ( способом аэрации или нагревании воды в вакууме.