Мировые запасы воды и её опреснение

Опреснение воды - способ её обработки с целью снижения концентрации растворённых солей до 1 г/л, при которой вода становится пригодной для питьевых и хозяйственных целей. Во всём мире находится в эксплуатации около 1000 крупных стационарных опреснительных установок суммарной производительностью около 1,8 млн. м3/сут пресной воды. Наиболее крупные из них имеют производительность 160 тыс. м3/сут.

Дефицит пресной воды ощущается на территории более 40 стран, расположенных главным образом в засушливых областях и составляющих около 60% всей поверхности земной суши.

  • Углеродные нанотрубки помогут опреснить воду

    Технология обратного осмоса, давно и успешно использующаяся для очистки воды (в том числе от минеральных солей), приросла мембраной из нанотрубок.

    В промышленных установках, занятых обессоливанием морской воды, часто используется принцип обратного осмоса. Конструктивно это две ёмкости с жидкостями разной концентрации, разделённые полупроницаемой мембраной; действие основано на прохождении воды через мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор.

    Поскольку вода естественным образом движется в сторону большей концентрации (от пресной к солёной), для её принудительной отправки в обратную сторону — к ёмкости с морской водой — применяется высокое давление. Проходя через мембрану, она лишается своей «солёности» и посторонних примесей.

  • Тихвинская водная система

    Тихвинская водная система, наряду с Мариинской и Вышневолоцкой, являлась важным средством сообщения и торговым путем, соединявшим р. Волгу с Балтийским морем.Начинаясь от столицы Российской империи, она заканчивалась в г. Рыбинске. Общая протяженность Тихвинского водного пути составляла 869 верст 87 сажен.

  • Установки для анаэробной переработки сточных вод

    О.В. Мосин

    УСТАНОВКИ ДЛЯ АНАЭРОБНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД

    Сточные воды, содержащие значительные количества ферментируемых органических соединений, подвергают биологической обработке в отсутствии кислорода в анаэробных условиях. Хотя анаэробная обработка применяется во многих процессах биотехнологии, основной сферой использования этого метода является переработка избыточного активного ила, образующегося при биологической очистке сточных вод. Концентрированный ил образуется на нескольких стадиях, в том числе при отделении твердых частиц на решетках фильтров и в первичном отстойнике, а также при росте микроорганизмов в ходе биологического окисления (при вторичной очистке сточных вод). Ил далее концентрируют или сгущают путем простой седиментации (отстаивания); ликвидации ила обычно предшествует стадия анаэробной биологической переработки, являющаяся одним из этапов водоочистки.

  • Очистка сточных вод биотехнических производств

    О.В.Мосин.
    ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

    Общая принципиальная схема любого биотехнологического производства включает какой-либо биообъект (или их ассоциацию) и питательную среду (культуральную жидкость, растворы, подлежащие обработке). Целевым продуктом оказывается либо биомасса клеток (тканей), либо метаболит. Поэтому, в каждом производстве отходом могут быть эти же компоненты — клетки (ткани) и культуральные жидкости после извлечения из них нужных метаболитов.

  • Вторичная очистка сточных вод с помощью капельных фильтров

    О. В. Мосин

    ВТОРИЧНАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ КАПЕЛЬНЫХ ФИЛЬТРОВ

    При очистке сточных вод с участием активного ила применяются так называемые капельные, или перколяционные биологические фильтры. В таком биологическом фильтре популяции микроорганизмов существуют в виде пленки или слизистого слоя на поверхности твердой насадки, неплотно заполняющей резервуар (доля пустот составляет около 0,5). В таких условиях воздух легко поступает в нижние слои насадки фильтра. Типичная конструкция биологического фильтра представлена на рисунке ниже.

  • Биологическая очистка сточных вод

    БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД. О.В. Мосин 

    В сточных водах содержится сложная смесь твердых и растворенных веществ, которые присутствуют в очень малых концентрациях. На очистных станциях концентрации всех этих веществ снижают до приемлемого уровня или химически трансформируют вредные вещества в безопасные соединения. Схема очистной станции зависит от степени загрязненности и количества обрабатываемых стоков, а также от экономических и экологических соображений. Большая часть водоочистных станций, имеет много общего. Так в операциях первичной обработки удаляют наиболее легко отделяющиеся загрязнения, например крупные, легкоосаждающиеся частицы, масляные пленки и другие «легкие» компоненты. Суспендированные твердые частицы и растворимые компоненты отделяют в процессе вторичной обработки.

  • Сточные воды

    ОБРАБОТКА СТОЧНЫХ ВОД
    Обработку сточных вод обычно производят в три стадии, называемые первичной, вторичной и третичной обработкой. Приблизительно 10% сточных вод вообще не получают обработки, около 30% получают только первичную обработку и около 60% подвергаются еще вторичной обработке. Третичная обработка в настоящее время применяется редко, но, по-видимому, она станет более распространенной, когда для этого появятся материальные возможности, что позволит приблизить качество обработки кболее высоким стандартам.

    Первичная обработка состоит прежде всего в отфильтровывании сточных вод от крупного мусора и больших частиц взвешенных твердых веществ. После этого сточные воды пропускают через отстойники, где из них оседают взвешенные частицы твердых веществ, образующие ил. Если сточные воды не получают вторичной обработки, то перед сбрасыванием в природные водные системы их еще обрабатывают хлором. Первичная обработка удаляет приблизительно 60% взвешенных твердых веществ и уменьшает ВПК сточных вод на 35%.

  • Водопроводная вода

    Подготовка водопроводной воды обычно включает пять стадий: механическую фильтрацию, отстаивание, фильтрацию через слой песка, аэрацию и стерилизацию (рис.6).

    После механической фильтрации через решетку воде дают отстояться в больших отстойниках, где из нее осаждаются частицы песка и другие мелкие частицы. Для удаления очень мелких частиц воду сначала делают слегка основной, добавляя в нее СаО, а затем добавляют Аl2(SО4)3-При реакции сульфата алюминия с ионами ОНобразуется пористый желатинообразный осадок Аl(ОН)3. Этот осадок медленно осаждается, захватывая с собой взвешенные в воде частицы, благодаря чему из нее удаляются практически все тонкоизмельченные вещества и большая часть бактерий. Затем воду профильтровывают через слой песка. После фильтрации воду иногда разбрызгивают в воздухе, чтобы ускорить окисление растворенных в ней органических веществ.

  • Пресная вода

    Все имеющиеся на Земле запасы пресной воды составляют лишь небольшую часть общего количества воды. Они возникают в результате испарения воды из океанов и с поверхности суши, а также с листьев растений. Накапливающиеся в атмосфере пары воды переносятся вследствие глобальных циркуляции атмосферы в другие географические широты, где выпадают в виде осадков-дождя или снега. Выпадающая в виде осадков вода сбегает в реки или собирается в озера и подземные резервуары. В конце концов она испаряется или уносится реками обратно в океаны.

    Пресная вода, разумеется, не является идеально чистой. В ней содержатся растворенные газы (главным образом О2, N2 и СО2), множество катионов (преимущественно Na+, K+, Mg2+, Ca2+ и Fe2+), а также анионов (преимущественно Cl-, SO42+ и НСО3-). Обычно в ней присутствуют взвешенные частицы твердых веществ, например глины.

  • Опреснение воды

    Наиболее ценной составной частью морской воды является пресная вода. Нехватка пресной воды все больше ощущается даже в таких странах, как Соединенные Штаты, где с ежегодным уровнем осадков дело обстоит совсем неплохо. Во многих областях Соединенных Штатов потребность в пресной воде для бытовых нужд, сельского хозяйства и промышленности превышает ее имеющиеся запасы. В таких странах, как Израиль или Кувейт, где уровень осадков очень низок, запасы пресной воды совершенно не соответствуют потребностям в ней, которые; возрастают в связи с модернизацией хозяйства и приростом населения. В конце концов все человечество окажется перед необходимостью рассматривать океаны как источник воды.