МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА РОСТОВА-НА-ДОНУ «Лицей №11» Секция «Естественные науки» Обеззараживание воды хлорсодержащими реагентами, хлораммонизация, влияние точки ввода сульфата аммония Автор работы: Сагунова Валерия Сергеевна, учащаяся 10 класса «Г» МАОУ «Лицей № 11» г.Ростова-на-Дону Руководитель: Гунько Оксана Владимировна, учитель химии. МАОУ «Лицей № 11», г. Ростова-на-Дону г. Ростов-на-Дону 2021 год 1 СОДЕРЖАНИЕ ЧастьⅠ.Паспорт проекта……………………………………………………...2 Введение............................................................................................................. ..3 Глава 1. Основные загрязнения, присутствующие в Донской воде……...…3 1.2. Взвешенные вещества, обуславливающие мутность……………………3 1.3. Органические загрязнения ......................................................................... 4 1.4. Бактериальные и вирусные загрязнения .................................................... 4 1.5.Органолиптическое загрязнение…………………………….……...……..5 1.6.Химичекие загрязнения……………………………………………………5 Глава 2. Водоподготовка. ............................................................................... 6-7 ЧастьⅢ. Практическая часть……………………………………………….7-11 Часть IV. Выводы ........................................................................................... 11 ЧастьV. Список использованной литературы ............................................... 12 Часть VI. Приложения ..................................................................................... 13 2 Паспорт проекта Название проекта: Обеззараживание воды хлорсодержащими реагентами, хлораммонизация, влияние точки ввода сульфата аммония Руководитель проекта: Гунько Оксана Владимировна Автор проекта: Сагунова Валерия Сергеевна, ученица 10 класса «Г» Тип проекта: учебный Объект исследования: Какие обеззараживания воды бывают Предмет исследования: Обеззараживание воды хлорсодержащими реагентами Метод исследования: анализ информации из интернета 3 Часть I.Введение Обеззараживание – завершающий этап процесса водоочистки. Цель – подавление жизнедеятельности содержащихся в воде болезнетворных микробов. Практические методы обеззараживания воды делятся на реагентные (с помощью окислителей, такими как хлор, озон, перманганат калия) и безгеагентные (кипячение, ультразвуковой, УФ и радиоактивного излучения). Флоклятор – обеспечивает это электронное выполнение механическое операций по устройство, смешиванию которое реагентов с обрабатываемой водой при заданной постоянной скорости в течение заданного постоянного промежутка времени. Флокуляция – это процесс образования хлопьев в сточных водах. Сточные воды содержат в себе загрязнения в виде мельчайших грязевых частиц, как бы подвешенных в окружающей их водной среде. По этой причине сточные воды представляют собой мутную жидкость. Процесс флокуляции – это отличный способ для очистки сточных вод. Глава 1. Основные загрязнения, присутствующие в Донской воде. 1.2. Взвешенные вещества, обуславливающие мутность. Они представляют собой частицы размерами от 100мкм до 1мм. Основной их особенностью является способность выделяться из воды под действием силы тяжести. Взвеси задерживаются при фильтровании воды через бумажные фильтры. О количестве взвеси в воде судят по увеличению массы фильтра. Мутность определяют в лабораторных условиях мутномером, нефелометромкалориметром или фотометрическим путем. Выражается в (мг/л).В зависимости от количества взвешенных частиц, воды поверхностных источников подразделяются на маломутные- до 50мг/л, средней мутности - 4 от 50 до 250 мг/л, мутные - от250 до 2500 мг/л, высокомутные - более 2500 мг/л. 1.3. Органические загрязнения. Обуславливать их могут микроводоросли, растворенные органические элементы. К органическим загрязнителям относятся нефть, различные углеводороды, фенол, спирты, кислоты, альдегиды и кетоны, эфиры, азот. Органические загрязнения поступают в воду несколькими путями: природным(естественным) способом и в результате деятельности человека. В подземные водохранилища стекают фрагменты моющих средств и удобрений.Частый природный органический загрязнитель – гуминовые соединения. Их наличие определяется по характерному коричневому оттенку.Органические вещества, растворенные в воде, представлены, в основном, водным гумусом, который состоит из трудноразлагаемых гуминовых кислот. В малых количествах встречаются различные сахара, аминокислоты, витамины и другие органические вещества, выделяемые в воду в процессе жизнедеятельности гидробионтов. Что такое перманганатная окисляемость? Перманганатная окисляемость - это показатель общего количества органических веществ в воде. Перманганатная окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. Данный показатель не называет органические вещества, содержащиеся в воде, а говорит лишь о превышении их количества. 1.4. Бактериальные и вирусные загрязнения. Общее микробное число (ОМЧ) – это количественный показатель, отражающий общее содержание мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов в 1 мл исследуемой воды. Общие колиформные бактерии – это микроорганизмы, которые долгие годы являются индикатором качества воды, используясь для определения соответствия установленным нормам и стандартам. Также с их помощью можно установить, насколько со своей работой справляются системы 5 очистки. Частота применения микроорганизмов объясняется простотой их обнаружения и количественного подсчета. Колифаги – это бактериофаги, способные инфицировать родственные ей бактерии. Поэтому наличие колифагов свидетельствует о присутствии бактерий-хозяев, а значит, о факте фекального загрязнения воды. Колифаги не встречаются в большом количестве в свежих фекалиях человека и животных, но они широко распространены в сточных водах. Поэтому колифаги важны как индикаторы загрязнения стоками. Учитывая более высокую устойчивость колифагов к неблагоприятным факторам внешней среды, их используют как дополнительный индикатор эффективности водоподготовки, очистки сточных и охраны грунтовых вод. 1.5.Органолиптическое загрязнение. Влияют микроводорасли запах и привкус. Запахи и привкусы оцениваются по их интенсивности и качественным характеристикам. Интенсивность ранжируется от 0 баллов (аромата нет) до 5 баллов (воду нельзя использовать как питьевую). По источнику они делятся на естественные и искусственные. Естественные запахи появляются из-за наличия в воде флоры и фауны, частиц грунта, берего. Цветение водоемов вызывает запах, характерный для жизнедеятельности бактерий, подобных плесени. Искусственный запах появляется в процессе физико-химической очистки вод. Этот органолептический показатель усиливается при добавлении реагентов, когда одни вещества превращаются в другие. Еще одним источником может являться химическое загрязнение. Вкус бывает горьким, сладким, соленым или кислым. Все остальное называется привкусами. Этот органолептический показатель описывают с помощью названий веществ, которые он напоминает (металлический, фенольный).По нормативам интенсивность ароматов и привкусов должна быть не более 2 баллов. Повышение величины этих органолептических показателей в питьевой воде означает недостаточную эффективность сооружений водоподготовки. 1.6. Химические загрязнения. 6 Соли тяжелых металлов в природе присутствуют, хотя и в ничтожно малых количествах. И пока это количество не превышает допустимо нормы, особого вреда для организма человека нет. Но если их количество становится чрезмерным, то это может привести к тяжелым заболеваниям. Самыми опасными являются следующие элементы: Кадмий, Медь, Мышьяк, Никель, Ртуть, Свинец, Цинк, Хром, Кобальт. Жесткость воды – показатель, характеризующий содержание в воде солей жесткости (главным образом, кальция и магния). Он измеряется в миллиграмм-эквивалентах на литр (мгэкв/л). Так, в поверхностных источниках вода, как правило, относительно мягкая и зависит от расположения - чем южнее, тем выше жесткость воды. Жесткость подземных вод меняется в зависимости от глубины и расположения горизонта водоносного слоя и величины годового объема осадков. Жесткость питьевой воды (по нормам СанПиН 2.1.4.559-96) не должна превышать 7,0 мг-экв/л. При характеристике подземных вод в подавляющем большинстве щёлочность, то есть щелочности: бикарбонатная, случаев содержание в используют воде карбонатная и гидрокарбонатную гидрокарбонатов. гидратная. Формы Определение щелочности (мг-экв/л) производится в целях контроля качества питьевой воды; для определения пригодности воды для полива; для расчета содержания карбонатов, для последующей очистки сточных вод. Нефтепродукты - опасные вещества, которые негативно влияют на здоровье человека, ухудшают условия водоемов и наносят вред хозяйству. Нефтепродукты в воде находятся в растворенной, эмульгированной, сорбированной формах, а также в виде пленки на поверхности. Глава 2. Водоподготовка Для подготовки воды питьевого качества, согласно требованиям СанПиН существуют различные методы и технологии: А) Осветление воды.Осветление воды – это удаление из нее взвешенных веществ путем добавления реагентов и последующим удалением взвеси, отстаиванием или фильтрованием. 7 Б) Обеззараживание. Обеззараживание воды - это уничтожение биологически активных загрязнителей и продуктов жизнедеятельности (микроорганизмы, водоросли, бактерии, вирусы, потожировые выделения). Для обеззараживания могут применяться химические методы-(хлор, гипохлорит Ca и Na, перманганат K, озон) а также и физические методы-(ультрафиолет) Для подбора технологии водоподготовки оценивают качество исходной воды, необходимую производительность количество воды, и проводят пробные лаборатории, исследования, в процессе которого определяют виды, дозы реагентов и точки их введения на самих сооружениях. Оборудование. Для проведения работы было использовано следующее оборудование: Флокулятор, хлор анализатор, лабораторная посуда. ЧастьⅢ. Практическая часть Обеззараживание воды в современных условиях стало, чуть ли не обязательным процессом в системе очистки воды питьевого водоснабжения. 55 К подобным методам обеззараживания питьевой воды относится хлораммонизация. Наличие в воде остаточного хлора даже в небольших количествах придает ей неприятный запах. Уловимый в речной воде запах болота или неприятной сырой рыбы при хлорировании воды резко усиливается и делает ее не приятной на вкус. А при наличии в хлорируемой воде малейших следов фенола возникает специфический «аптечный» запах. Для устранения запахов питьевой воды на городских водопроводах в воду предлагается вводить аммиак ]. В современных условиях широко известны два способа получения аммиачной воды: 1. Непосредственное разбавление аммиака водой; 2. Применение водного раствора сульфата аммония; Преимущества обеззараживания воды с применением сульфата аммония заключается в безвредности при транспортировке и хранении, в отличие от 8 способов, где необходимо непосредственно растворять аммиак водой. Сульфат аммония практически является подручным материалом, потому как используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Так же при хлорировании с аммонизацией создаются более эффективные условия для предотвращения развития бактериальной жизни внутри водопроводной сети, водопроводных труб, в частности железобактерий, вызывающих зарастание труб. Обеззараживание воды является важнейшей функцией систем водоснабжения. Применяемая для этих целей хлораммонизация имеет ряд преимуществ по сравнению с обычным хлорированием. Изобретение может быть использовано в системах водоснабжения населенных пунктов для пролонгации бактерицидного действия хлора и снижения количества побочных продуктов хлорирования. Для осуществления способа на первом этапе ведут смешение воды со свободным хлором с последующим введением коагулянта в течение 0,5-1,5 мин и суммарной концентрацией свободного и связанного хлора до 1,2 мг/дм. На втором этапе ведут аммонизацию рассчитанным оптимальным количеством сернокислого аммония к суммарному хлору, равным или близким массовому соотношению 1,26:1,0. При многократном увеличении хлорпоглощаемости очищаемой воды проводят корректировку связанного хлора свободным хлором до норм ПДК, при этом контроль и управление процессом очистки ведут на всех стадиях процесса. Способ обеспечивает уменьшение бактериологического загрязнения сооружений водоподготовки, повышение степени очистки воды при одновременном улучшении техникоэкономических показателей 9 10 11 12 частьⅠV. Выводы Хлораммонизация обеспечивает консервацию остаточного хлора, что обеспечивает стабильное его содержание в резервуарах чистой воды, протяженных водоводах и конечных точках водопроводных сетей. Это в свою очередь повлечет за собой уменьшение биообрастания трубопроводов и сооружений, снижает загрязнение воды продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, что в конечном итоге обеспечивает санитарно эпидемиологическую безопастность Часть V. Список использованной литературы В процессе написания работы использовались интернет-ресурсы: 1. Водоснабжение и санитарная техника http://www.vstmag.ru/ru/archives-all/2010/2010-2/314-vnedrenijedvuhstupenchatoj 2. Хлораммонизация http://siteteko.ru/khlorammonizatsiya 3.Хлорирование с аммонизацией https://ru-ecology.info/term/13219/ 4.Обеззараживание воды хлором и хлорсодержащими реагентами https://studall.org/all3-6769.html 5. Хлорсодержащие реагенты https://tech.wikireading.ru/14378 6. Проектирование систем обеззараживания воды хлорреагентами https://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/vodoprovodnye-sistemy-ioborudovanie/otraslevye-resheniya/proektirovanie-sistem-obezzarazhivaniyavody-khlor/ 13 Часть VI .Приложения Приложение 1.Что такое перманганатная окисляемость? Приложение 2. Сравнительная таблица методов обеззараживания воды. 14 Приложение 3. Внешний вид флоккулятора Приложение 4.Очистка сточных вод от взвешенных веществ 15 Приложение 5.Водоподготовка и системы очистки воды Приложение 6.Осветление воды: назначение и методы 16 Приложение 8.Применение электролизного оборудования для обеззараживания воды
