- •Введение
- •Характеристика природных вод и их примесей
- •Основные показатели качества воды, их определение
- •Удаление из воды коллоидных и мелкодисперсных взвешенных частиц
- •Ионообменный метод очистки воды
- •Умягчение воды
- •Опреснение и обессоливание воды
- •Обеззараживание воды.
- •Дегазация воды.
- •Водопотребление на химическом предприятии. Создание водооборотных циклов.
- •Список использованной литературы.
Оглавление
Введение
Характеристика природных вод и их примесей
Основные показатели качества воды, их определение
Удаление из воды грубодисперсных частиц
Удаление из воды коллоидных и мелкодисперсных
взвешенных частиц
Опреснение и обессоливание воды
Обеззараживание воды
Дегазация воды
Водопотребление на химическом предприятии.
Создание водооборотных циклов
Лабораторная работа
Контрольные вопросы
Список использованной литературы.
Введение
Промышленная водоподготовка представляет собой комплекс операций, обеспечивающих очистку воды – удаление из нее вредных примесей, находящихся в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии.
Вредность примесей, содержащихся в воде, определяется технологическим процессом, использующим воду. Примеси воды различаются по химическому составу и дисперсности. Грубодисперсные взвеси засоряют трубопроводы и аппараты, образуют пробки, которые могут вызвать аварии. Примеси, находящиеся в воде в коллоидном состоянии, засоряют мембраны электролизеров, вызывают вспенивание воды и перебросы в аппаратах. Огромный вред производственному циклу
наносят растворенные в воде соли и газы, образующие накипи
и вызывающие поверхностное разрушение металлов вследствие коррозии.
Таким образом, промышленная водоподготовка – это сложный и длительный процесс, который включает в себя следующие основные операции: отстаивание, коагуляция, фильтрация, умягчение, обессоливание, обеззараживание и дегазация.
Характеристика природных вод и их примесей
Вода является одним из самых распространенных элементов на Земле соединений. Общая масса воды на поверхности Земли оценивается в 1,39 . 1018 т. Большая часть ее содержится в морях и океанах. Доступные для использования пресные воды в реках, каналах и водохранилищах составляют 2 . 1014 т. Стационарные запасы пресных вод, пригодных для использования, составляют всего 0,3% объема гидросферы.
Химическая промышленность является крупнейшим потребителем воды. Современные химические предприятия расходуют до 1 млн. м3 воды в сутки. Расходные коэффициенты по воде в (м³/т) в производстве: азотной кислоты – до 200, аммиака – 1500, вискозного шелка – 2500.
Используемая в производстве техническая вода делится на охлаждающую, технологическую и энергетическую.
Охлаждающая вода служит для охлаждения веществ в теплообменных аппаратах. Она не соприкасается с материальными потоками.
Технологическая вода в свою очередь подразделяется на средообразующую, промывную и реакционную. Средообразующая вода используется для растворения, образования суспензий, перемещения продуктов и отходов (гидротранспорт); промывающая вода – для промывки оборудования, газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых продуктов; реакционная вода – в качестве реагента, а также агента при азеотропной отгонке. Технологическая вода непосредственно контактирует с материальными потоками.
Энергетическая вода используется при получении пара (для питания парогенераторов) и как рабочее тело при передаче теплоты от источника к потребителю (горячая вода).
Приблизительно 75% воды, используемой в химической промышленности, расходуется на охлаждение технологической аппаратуры. Остальная вода применяется главным образом в качестве химического реагента, экстрагента, абсорбента, растворителя, реакционной среды, транспортирующего агента, питательной воды в котлах–утилизаторах, для образования пульп и суспензий, для промывки продуктов и оборудования.
Основным источником, удовлетворяющим технические и бытовые потребности в воде, являются природные воды.
Природные воды представляют собой сложную динамическую систему, содержащую газы, минеральные и органические вещества, находящиеся в истинно растворенном, коллоидном или взвешенном состоянии.
Примеси, содержащиеся в воде, классифицируются:
по химическому составу на органические (гуминовые кислоты, фульвокислоты, лигнин, бактерии и др.) и неорганические (минеральные соли, газы N, O, CO, HS, CH, NH и др.).
по дисперсности. Различают четыре группы.
К первой группе относятся взвеси в воде нерастворимых веществ. Размер этих примесей колеблется от тонких взвесей до крупных частиц, т. е. 10-5÷10-4 см и более (песок, глина, некоторые бактерии).
К второй группе относятся коллоидные системы, высокомолекулярные вещества с величиной частиц 10-5÷10-6 см.
К третей группе относятся молекулярные растворы в воде газов и органических веществ с величиной частиц 10-6÷10-7 см. Эти вещества находятся в воде в виде недиссоциированных молекул.
К четвертой группе относятся ионные растворы веществ, диссоциирующих в воде на ионы и имеющих величину частиц менее 10-7 см. В истинно растворенном состоянии находятся в основном минеральные соли, обогащающие воду катионами Na, K, NH, Ca, Mg, Fe, Mn и анионами HCO, CI, SO, HSiO, F, NO, CO и др.
Состав и количество примесей зависит главным образом от происхождения воды. По происхождению различают атмосферные, поверхностные и подземные воды.
Атмосферные воды – воды дождевых и снеговых осадков – характеризуются сравнительно небольшим содержанием примесей. В этих водах содержатся в основном растворенные газы (N, CO, O, газы промышленных выбросов) и почти полностью отсутствуют растворенные соли. Атмосферная вода используется как источник водоснабжения в безводных и засушливых районах.
Поверхностные воды – это воды открытых водоемов: рек, озер, морей, каналов, водохранилищ. В состав этих вод входят растворимые газы, минеральные и органические вещества в зависимости от климатических, почвенно-геологических условий, агротехнических мероприятий, развития промышленности и других факторов.
Морская вода отличается высоким солесодержанием и содержит практически все элементы, имеющиеся в земной коре. Больше всего в морской воде содержится хлорида натрия (до 2, 6 % от всех солей).
Подземные воды – воды артезианских скважин, колодцев, ключей, гейзеров – характеризуются значительным содержанием минеральных солей, выщелачиваемых из почвы и осадочных пород, и небольшим количеством органических веществ. Фильтрующая способность почв обуславливает высокую прозрачность подземных вод.
В зависимости от солесодержания природные воды подразделяют на пресную воду – солесодержание до 1 г/кг; солоноватую – 1 ÷ 10 г/кг и соленую – более 10 г/кг.
Воды различают также по преобладающему в них аниону: гидрокарбонатный тип вод с преобладающим анионом HCO или суммой анионов HCO и CO; сульфатные воды; хлоридные воды. Реки средней полосы европейской части России в основном относятся к гидрокарбонатному типу.