Deoarece apa potabilă preparată

Tehnologia modernă și de producție

Cât de mult apa de pe glob?

1500 000 000 000 000 000m 3. Aceasta înseamnă că pentru fiecare persoană de pe planetă are o medie de 500 de milioane m 3 de apă -. Întreaga mare. Dar - lucru ciudat! - nu suficientă apă. În timpul verii este ceasul nu se stinge din robinete din New York și Roma, și într-o țară, cum ar fi Kuweit, apa este mai scump decât uleiul.

Cum explicăm setea omenirii în aceste rezerve incredibile de umiditate? Se pare că 94% apă glob - este marea apă sărată și oceane, este imposibil să bea, 1,6% - „inhibat“ în ghețari și doar 4,4% din aprovizionarea cu apă este o apă dulce râuri și lacuri.

Poate că oamenii ar avea suficient de aceste 4,4% de apă proaspătă, dar natura sa distribuite pe tot globul foarte inegal.

Lipsa de apă proaspătă, distribuția sa inegală în întreaga lume și este determinată de criza de apă - una dintre problemele majore ale omenirii. Și devine mai acută odată cu creșterea industriei. Pentru a obține o tona de cauciuc, este necesar să se cheltuiască 2,5 mii m 3 de apă, o tona de nichel -4000 m 3. nylon -. 5000 m 3. O pastă de hârtie și moara consuma cât mai multă apă populația unui oraș mare. Mii de miliarde de metri cubi de apă cheltuiește anual agricultură (a se vedea. Vol. 1 DE, Art. „Apa și Umanitate“).

În cazul în care oamenii își iau apa? Astăzi, cea mai mare parte din râuri și lacuri.

Apa intră în casă

Este posibil să bea apă de la robinet unboiled? Același cel care a venit la casa ta din râuri și lacuri? Sau trebuie mai întâi fiert?

Răspunsul la această întrebare este: Da. Apa de la robinet vom bea cu tine, nici o boala cauzatoare de microbi.

Apa potabilă este inodor, incolor, și, în plus, este delicios. Toate aceste proprietăți de apă de la robinet prevăzute de Standardul de Stat.

Conform Standard (GOST) URSS stat în apa de băut poate fi mai mică de 2 mg / l substanțe suspendate, care sunt doar două părți 1 Mill.

Și aceasta este legea pentru apa potabilă. Dar substanțele suspendate nu strica numai gustul apei, acestea se ascund si bacterii. Prin urmare, în Uniunea Sovietică este programată pentru a reduce cantitatea de solide în suspensie în apa de băut este încă un factor de 2.

GOST stabilește cantitatea de fier în apa de băut, astfel încât să nu aibă un gust astringent și nu lasă pete galbene pe căzile și chiuvetele, GOST stabilește modul în care apa potabilă de mult trebuie să fie fluor, arsenic și zinc.

Cu toate acestea, o apă curată în țara noastră a început să primească relativ recent, abia în secolul XX. Mai devreme în apă românească a fost furnizată în oraș, aproape fără nici un tratament, cu toate că, în conformitate cu ziarele din secolul trecut, apa de la Moscova și Sankt Petersburg în domeniul de alimentare cu apă a fost foarte murdar. În 1882 chiar a emis un decret prin care interzicea circulația navelor la Canal Ecaterina din Sankt-Petersburg: autoritățile se temeau că spray de roțile pasagerilor livrau se pot obține pe și să le infecta cu tifos.

Cum pot obține apa potabilă? Pentru a răspunde la această întrebare, face un pic de călătorie -prosledim calea de apă de la râu la robinet.

Unii dintre voi se pare că a întrebat de ce apa este scos din râu în cazul în care pânza freatică este de suprafață mult mai curat. Adesea, ele pot bea fara nici un tratament. Acest lucru este adevărat, dar rezervele de apă subterană sunt limitate și sunt folosindu-le pentru a furniza rare. Marile orașe sunt alimentate cu apă din râuri și rezervoare, și, prin urmare, necesită tratare a apei. Acest proces este foarte consumatoare de timp.

apa râului îndreptate în primul rând la robinet, sau o curățare, stația - planta uriașă care produce apă curată. Dar, înainte ca apa ajunge planta, acesta ajunge într-un aport special de apă.

Acesta puțuri, dar nu genul pe care le-ați văzut în sat, și modern, industrial. Fiecare godeu este compus dintr-o cameră de beton armat, peretele frontal care merge direct în albia râului. Apa intră în orificiul de intrare a apei prin fereastra de intrare, situată în peretele frontal și este aspirat prin conducta de aspirație a pompei. prize de apă de intrare sunt echipate cu bare și grilele de ferestre pentru a curăța imediat apa din elemente mari, planctonul, alge. apele care primesc de multe ori face rotund, diametrul lor este egală cu 25-30 m.

Pompe care atrag apa din râu, am sunat de ridicare a pompei. Ele furnizează apă la prima unitate de stația de apă - mixer.

Schema de alimentare cu apă oraș: 1 - corp de apă din care se ia apă pentru un oraș; 2 - un amestecător; 3 - scheme de-floculare camera; 4 - carter;
5 - filtru; în - rezervor pentru apă curată.

Coagulanti - aditivi chimici care fac materiale minut suspendate pentru a lipi împreună și se precipită.

Mixerul - un rezervor din beton, unde apa este agitat folosind elice cu aditivi chimici speciali - coagulanți. Coaguleante face mici particule în suspensie pentru a lipi între ele - produs fulgi mari grele. Dar, în blender nici o reacție - apa de râu încă amestecat cu un coagulant. Fulgii se coc în clădirea următoare, care se numește camera hlopeobrazovaniya. În mixer apa este de 1-2 minute, iar în camera de floculare este întârziată timp de 30 minute. În acest timp, fulgii au timp să se formeze în întregul volum de apă.

Și în clădirea următoare - decantor similar cu o pistă în piscină, aceste fulgi prin gravitație cad la fund, iar partea de sus este apă purificată.

Dar aceasta apa nu poate bea. Este plin de solide în suspensie. Prin urmare, mai multă apă este trecut prin filtre și - cutii enorme armate cu nisip și antracit.

Filtrele sunt într-un rând într-o cameră mare, aerisită de luat masa. Tot personalul de stație potrivit pentru filtrele numai în haine albe. Apa turnat pe partea de sus, trece prin antracit, care întârzie particulele mai mari, iar apoi prin nisip - a rămas particule destul de mici. Filtrele sunt complet automatizate. Când filtrul devine murdar, el este oprit automat pentru spălare și după spălare, el începe să lucreze.

După filtrul de apă din apa nu arata diferit, dar bea oricum, chiar imposibil: unele bacterii trece prin filtru. Apa trebuie să fie decontaminate. În acest scop, cele mai multe stații de tratare a apei cu ajutorul clorului gazos: ucide bacteriile în apă și, astfel, se termină apa de prelucrare râu. Date de contact ale apei cu clor are loc în rezervorul de contact speciale. Dar această metodă are un dezavantaj major: apa dobândește mirosul de clor.

În căutarea unei metode mai convenabilă de dezinfectare ingineri de apă potabilă acordat o atenție la gaz ozon - Oz. Ozonul nu numai ca clor, distruge bacteriile si microorganismele, dar, de asemenea, apa privează de mirosuri neplăcute.

Există diferite modele generatoare de ozon, dar toate sunt în esență aceeași structură și sunt compuse din mai multe celule. Fiecare dintre celule este situat la o distanță scurtă de la fiecare alți electrozi, unul este de înaltă tensiune, iar al doilea la pământ. Între electrozi există o descărcare electrică, și domeniul său de aer generat de ozon. ozonul este apoi amestecat cu apă. Purificat cu apa de ozon la gust, miros și alte proprietăți cu mult superioare apa dezinfectată cu clor.

este dezinfectat apa. Acum puteți să-l bea. Dar pentru acest lucru, este necesar mai întâi să navă cu uzinele de apă din casa ta.

Cu apa de la robinet stația de preluare și trimis la oraș, prin intermediul pompelor. Ele sunt, de obicei, în aceeași clădire și să formeze o stație de pompare completă de ridicare II.

Ozonator. Între electrozi, un Ozonizer descărcare electrică și domeniul său de aer generat de ozon. Ozonul dezinfectează apa: 1 - colector de praf; 2 - suflante; coloana de uscare a aerului - 8; 4- Ozonizer; 5 - un amestecător; în - rezervor.

S-a găsit, de exemplu, că fiecare rezident din Moscova, primește o medie zilnică de 400 de litri de apă. Cu toate acestea, este, de asemenea cunoscut faptul că populația urbană consumă apă inegal: în dimineața, de exemplu, atunci când cele mai multe spălări de oameni și pregătește micul dejun, apa este consumata mult mai mult decât în ​​mijlocul zilei. Ingineri chiar a observat că consumul de apă în oraș este drastic redus în timpul meciurilor de fotbal majore, atunci când mii de fani care stau în tribune și uitam la televizor.

Pentru a viziona „de vârf“, atunci cand sunt consumate mai ales o mulțime de apă, oamenii nu au simțit lipsa acesteia, în sistemul de alimentare cu apă include un turn de apă. Acolo apa se acumulează în orele când consumul scade, și livrate consumatorilor „de vârf“ în ceas. Este adevărat, decât orașul, mai puțin vizibile „vârfuri“ și se încadrează în consumul de apă. Prin urmare, în orașele mari ale turnurilor de apa URSS nu sunt de obicei construite. Acolo apa este stocat în rezervoare speciale de la instalația de tratare. Atunci când se utilizează apă, mai ales mult la stația de epurare includ pompe suplimentare, precum și o sursă de apă provenind din rezervoarele consumatorilor.

Sistemul de alimentare cu apă oraș este foarte complex. Pompe zi și noapte condus de apă curentă de apă în rețeaua de apă a orașului - tot orașul este presărat cu o rețea de conducte subterane. Ele sunt unite prin intermediul unor tuburi verticale subțiri stabilite în pereții caselor. Sub presiune, care este creată de către stația de pompare de la distanță de ridicare al II-lea, apa se ridică prin aceste conducte la toate etajele de clădiri. Acesta ar trebui să deschidă robinetul - și din fluxul de funcționare de apă curată. Noi bem și să nu se gândească la faptul că ea a venit la casa noastră din râu sau lac.

Cu toate acestea, după cum știm sursele de apă dulce nu sunt peste tot. Există locuri de pe pământ, unde oamenii sunt înconjurate de numai apa sărată a mărilor și oceanelor. Și așa mai înainte ca omenirea să se pune întrebarea: cum să se facă în stare proaspătă apă sărată?

Cum de a face apa de sare proaspătă

Există mai multe metode de desalinizare a apei de sare. Unul dintre ei - distilare - a fost mult timp cunoscut oamenilor. În cazul în care apa de mare încălzită, iar răcirea vaporilor, aburul obținut din apă proaspătă. În acest și principiul distilării se bazează.

O instalație de desalinizare simplu distilare cuprinde un cazan în care acesta este încălzit la apa de mare fierbere, și un răcitor în care aburul condensează prinderea. Atunci când acest lucru este folosit pentru răcirea apei sărate cu abur, care merge apoi pentru desalinizare. Aburul încălzește apa sărată răcirea și astfel căldura este parțial folosit, consumată pentru desalinizarea apei.

Singurul oraș din lume, alimentat doar cu apă desalinizată - Shevchenko este un oraș situat pe peninsula Mangyshlak anhidră în Marea Caspică. distilator de apă proaspătă oferă oraș-distilator. Astăzi, o astfel distilator un mare dezavantaj - apa este prea scump. La urma urmei, pentru a evapora apa pentru întregul oraș, este necesar să aibă o mare cantitate de combustibil - cărbune și energie electrică, iar acestea sunt foarte scumpe.

Odată cu trecerea de a instala problema de combustibil nuclear este parțial rezolvată: 1 kg de combustibil nuclear înlocuiește mii de tone de cărbune. Instalarea unui dublu scop: căldura reactorului nuclear, nu numai desaliniza apa Mării Caspice, dar, de asemenea, oferă și energie electrică.

Dar această apă este mai scump decât un râu.

Există și alte metode de desalinizare. De exemplu, în țările tropicale pot desalinizare apa de caldura solara. Pentru acest construi sere Similar cu Imagini statice solare - piscine cu acoperișuri din material transparent. Bazin umplut cu apă sărată, care începe să se evapore sub acțiunea razelor solare. Dar nu există nici un loc pentru a lăsa un bazin -swimming tânăr închis acoperiș de sticlă fronton. Vaporii se condensează pe partea interioară a acoperișului, și apă dulce curge în jos jgheab înclinat.

Deci, desaliniza apă în partea de sud. Și dacă apa proaspătă este rară în partea de nord? Se pare că aici îl puteți obține de la. gheață. Apa proaspătă îngheață, înainte de sare. Bewley apă sărată înghețată, nu va fi separarea gheții formate din apă proaspătă, și saramură. Apoi gheața sa topit și îndepărtat - obține apă proaspătă.

Schema distilator, distilatorul, în care se obține apă proaspătă: 1 - cazan; 2- pompă; 3 - frigider.

Desalinizarea prin electrodializă. Sub acțiunea sărurilor de curent electric ioni începe să se miște. pozitiv - la catod, în timp ce negativ la anod.

Presiunea osmotică. Dacă între sare și membrana semipermeabila de alimentare cu apă proaspătă, moleculele de apa se va schimba de apă proaspătă la sare: 1 - apă proaspătă; apă 2 sărate; 3 - membrană semipermeabilă.

Schema de instalare giperfiltratsionnoy. apa sărată este alimentată în unitatea sub presiune, filtrat prin membrană, iar apa desalinizată curge din tuburi poroase în tavă: 1 - tub poros din fibră de sticlă; 2 - Pompă; 3 - membrană; 4 - rezervor pentru apa desalinizată.

Oamenii de știință oferă o mulțime de alte moduri de desalinizare a apei. În volumul 3 din DE, în articolul „Uimitorul soarta unei descoperiri simple“, spune, de exemplu, despre desalinizare folosind rășini schimbătoare de ioni.

Acesta poate fi utilizat în acest scop și energie. Într-adevăr, în cazul în care nava de apă sărată pentru a crea câmpul electric, ionii sunt sărurile vor începe să se miște în funcție de semnul taxa lor: pozitiv - la catod, în timp ce negativ - la anod, să rămână în mijlocul apei desalinizată. Și pentru a întârzia ionii de sare de la catod și anod, vasul este împărțit în 3 părți partitii schimbătoare de ioni semipermeabile. schimb ionic septului a schimbătorului de cationi nu trece anioni dar cationi trece. Anioni partiție de schimb dor de anioni, dar impermeabil la cationi. Ca rezultat, majoritatea cationii trece la compartimentul catodic, anion - anod, iar în mijloc este desărată apă.

Dar, o atenție specială oamenilor de știință atrage desalinizarea metoda de apă sărată, care se numește hiperfiltrare.

Ia un morcov. Se taie coada verde de ea, și se introduce un tub de sticlă într-un morcov. Dacă acum ne toarnă în conducta de apă de mare și a pus un morcov într-un pahar cu apă de la robinet, cu vârful în jos, apoi, după un timp, veți observa că nivelul apei din tubul începe să se strecoare în sus. Proaspătă și apă sărată separate una de alta printr-o membrană semipermeabilă (morcov) care trece moleculele de apă, dar reține particulele de săruri dizolvate. Volumul unitate de molecule de apă dulce decât într-o unitate de volum de apă sărată: există un loc ocupat de sare dizolvată. Prin urmare, moleculele de apă dulce sunt mult mai probabil să se ciocnesc în membrană. Ca urmare, de la presiunea de apă proaspătă va fi mai mare. presiune excesivă provoacă moleculele de apa sa patrunda prin membrana semipermeabilă în apa sărată. Acest fenomen este numit osmoza, iar presiunea din soluție mai puțin concentrată se numește presiune osmotică. Dacă o parte a membranei turnat apă ocean conținând 35 g de sare la 1 litru, iar celălalt - Apă distilată, presiunea osmotică este de 2,4 MPa.

Și ce se va întâmpla în cazul în care apa de sare de presiune în exces creează în mod artificial, care depășește osmotice? Apoi, apa va pătrunde prin membrană în direcția opusă va crește concentrația de sare a soluției, iar pe cealaltă parte se va colecta apa desalinizată. Pe această metodă fenomen și hiperfiltrare pe bază, care este, de asemenea, numit și osmoza inversă.

Mecanismul de fenomene nu este încă pe deplin clar. O ipoteză este confirmată de date experimentale, este faptul că, prin porii moleculelor de apa trece membrana si ioni de sare, „agățate cu“ pe toate laturile de moleculele de apă nu trec - ele sunt prea mari. Membrana acționează astfel ca o sită, care filtreaza de sare si apa strans. Această ipoteză, o metodă nouă și datorează giperfiltratsionnogo nume: filtrarea are loc aici printr-o astfel de membrană, a căror pori sunt proporționale cu mărimea moleculelor de apă (în contrast cu practica convențională în filtrarea apei prin nisip și alte materiale mari pori). Testele au arătat că cel mai întârziat la ionii de calciu hyperfiltration și ioni sulfat -până la 90%.

Și poate de hiperfiltrare destinate pentru apă de stepă sete Turkmenistan, Kazahstan și Balkhash, în cazul în care magazin subteran rezerve nelimitate de sulfat de apă salmastră și apă proaspătă este aproape acolo.