Создание научных основ обеззараживания и очистки воды на основе нанотехнологии

Физико-химические свойства воды. Основные типы ее загрязнений и методы их удаления. Выбор места расположения очистных сооружений и определение требуемых площадей. Электрофизический способ очистки и обеззараживания питьевой воды с помощью нанотехнологий.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид научная работа
Язык русский
Дата добавления 17.03.2011
Размер файла 350,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Исходя из таблицы 3.1 определим объем воды, который можно очистить электроионизационным способом при заданных размерах электродов устройства. Для этого скорость воды примем равной 6,25 см/с. Принимая во внимание 3 - 4 - графы таблицы 1 и то, что объем передаваемой населению города Ош воды равен 18000 м3 в сутки, произведены соответствующие расчеты показателей ионизации воды в процентных соотношениях в 1 секунду. Если населению города Ош из ВОС с. Мады подается вода плотностью по трубам поперечным сечением S со скоростью , то очевидно, что масса передаваемой населению воды в единицу времени будет равна произведению S [3]. Поэтому, увеличив скорость передаваемой населению воды и определив высоту ионизирующего устройства относительно величины, равной расстоянию прохождения воды в секунду, можно определить общую площадь поверхности электродов.

Полученные результаты приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

к/№

Процент. показатель ионизации воды (%)

Масса ионизируемой воды в 1 секунду (кг)

Площадь поверх. ионизации электродов (м2)

1.

25

72,33

72,33

2.

50

144,67

144,67

3.

75

217,01

217,0

4.

100

289,35

289,35

Таким образом, для полной очистки питьевой воды с помощью электроионизационного устройства, поступающий в г. Ош требуется увеличить площадь одного электрода до 289 м 2.

После такой высокой очистки питьевой воды необходимость кипячения воды перед употреблением отпадает. Тогда применение очищенной воды к употреблению уже приведет к экономии электрических ресурсов. Приняв к сведению о том, что при кипячении воды на основании закона сохранения энергии затрачивается известное количество теплоты на прогревание вещества (графы 9, 10, и 11 таблицы 3), можно определить количество энергии ненужной затраты. Для определения этой энергии, равной этому количеству теплоты, необходимо произвести расчетное определение количества электрической энергии или угля, газа, дров (Q = c *m * (T - T0 )).

Результаты этих расчетов приведены в таблице 3.3. и 3.4. Как видно из таблицы, если состав кипятимой воды в достаточной мере очищен, то не будет излишнего расхода энергии. Также не было бы появления осадков веществ на дне кипятимой емкости и соответственно, экономилась бы энергия.

Таблица 3.3.

к/№

Иониз. (В) потенциал

Иониз. хим. элемент

Масса хим. элем.

(мГ/л)

Удел. теплоем. хим. элем.

(Дж/(кг*K )

Масса хим. элем. в составе воды (кг)

Расход. кол. тепла /Для массы хим. элем. в составе воды/ Q *107 (дж)

За сутки

За месяц

За год

За сутки

За месяц

За год

I

1.

8

Na

191,03

4,776

143,273

1743,16

Ca

399,5

655,7

10,0

299,646

3645,7

52,3933

1571,7991

19123,557

Mo

275,7

248,0

6,9

206,829

2481,948

13,6783

410,35

4924,1848

Mg

169,9

1012,14

4,247

127,428

1550,374

34,393

1031,7973

12553,534

Si

167,8

649,45

4,195

125,850

1531,18

21,79586

653,8758

7955,4889

итого

1204,0

2565,28

30,101

903,027

10952,364

122,26

3667,8209

44556,764

II

2.

10

Cd

505,67

234,14

12,64

379,25

4551,03

23,676

710,287

8524,6253

S

12,59

737,367

0,315

9,447

114,938

1,857565

55,72695

678,0

итого

518,26

12,955

388,7

4665,968

25,5338

766,0

9202,6253

Всего

1722,2

43,056

1291,73

15618,332

147,7938

4433,835

53759,389

Таблица 3.4

п/№

Иониз. хим.элем.

Расход. кол. электр. энер. или топливо /Для нагрива. массы хим. элем. в составе воды/ за сутки

Расход. кол. электр. энер. или топливо /Для нагрива. массы хим. элем. в составе воды/

за месяц

Расход. кол. электр. энер. или топливо /Для нагрива. массы хим. элем. в составе воды/

за год

Расчет за электр. энерг. (кВт*час)

Расчет за угол. топливо (кг)

Расчет за газ. топливо (м3)

Расчет за дров. топливо (кг)

Расчет за электр. энерг. (МВт*час)

Расчет за угол топливо (тонна)

Расчет за газ. топливо (м3)

Расчет за дров. топливо (тонна)

Расчет за электр. энерг.(МВт*час)

Расчет за угол топливо (тонна)

Расчет за газ. топливо (м3)

Расчет за дров. топливо (тонна)

1.

Na

Ca

145,5

19,405

5,943

52,4

4,366

0,582

178,28

1,5720

52,393

7,08

2169,12

19,126

Mo

38,0

5,066

1,55

13,67

0,137

0,152

46,543

0,41035

13,678

1,82

558,515

4,924

Mg

95,54

12,74

3,9

34,4

2,866

0,382

117,0

1,03178

34,87

4,649

1423,86

12,553

Si

6,05

8,0725

2,472

21,8

1,816

0,242

74,164

0,65387

22,1

2,946

902,33

7,955

Итого

314,6

45,283

13,86

122,26

7,368

1,358

416,0

3,66780

123,0

16,5

5053,83

44,558

2.

Cd

132,1

19,0

5,82

51,34

3,963

0,57

174,6

1,54

47,56

6,845

2095,23

18,482

S

5,16

0,927

0,21

1,857

0,155

0,021

6,32

0,05572

1,883

2,51

769,02

0,678

Итого

137,3

19,942

6,03

53,197

4,118

0,5914

180,92

1,596

49,41

9,355

2170,8

19,15

Всего

451,8

65,2

19,89

175,45

13,55

1,95

596,92

5,26

162,67

23,48

7224,63

63,71

Наряду с этим можно отметить, что полученные в результате электрофизической ионизации осадочные вещества из питьевой воды применяются в соответствующем виде в различных отраслях народного хозяйства и рассматривать их в качестве дополнительного очищенного сырья.

Вышеуказанные показатели рассматриваются как одно из направлений экономии энергетических ресурсов и производства соответствующего сырья.

На основании полученных экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:

1. Увеличивается производительность очищения воды водоочистителем при увеличении площади поверхности электродов устройства электрофизической ионизации.

2. Получение новых осадочных веществ при электрофизической ионизации веществ, имеющихся в составе питьевой можно рассматривать как сырье для дальнейшего практического применения.

3. Использование способа электроионизационного способа очистки питьевой воды можно считать как одно из направлений экономии энергетических ресурсов и уменьшения вредного экологического влияния на организм человека.

Заключение

Сегодня многие просто даже и не задумываются о том, насколько важно для организма употребление качественной питьевой воды. Качество питьевой воды напрямую влияет на наше здоровье. Достаточно сказать о том, что более половины всех болезней связаны с употреблением некачественной питьевой воды. Плохая вода - одна из основных причин многих заболеваний, а зачастую диагностируют и лечат уже последствия. Все чаще водопроводная вода по своему составу напоминает химическую и бактериологическую смесь, опасную для нашего здоровья. В ней очень много самых разных твердых частиц, солей тяжелых металлов, мельчайшей ржавчины, органических соединений, нефтепродуктов, опасных микроорганизмов, различных химических соединений, многие из которых являются сильными канцерогенами (например, некоторые соединения хлора с органикой).

Многое из того, что перечислено это результат «вторичного загрязнения» воды в водопроводных сетях. Серьезный износ и плохое состояние водопроводных сетей стали главной причиной «вторичного загрязнения». А постоянное хлорирование воды на водоочистных станциях - прямая связь с возникновением злокачественных опухолей. Только представьте себе - хлорированная вода на 30 % ускоряет процесс старения. А, по мнению ученых, питьевая вода хорошего качества способна увеличить среднюю продолжительность жизни на 20-25 лет!

Кипячение и отстаивание, к сожалению, не решают всех проблем, а многие даже усугубляют. А бутилированная вода часто ничем не лучше, чем вода из во допроводного крана.

Метод электрической ионизации позволяет очищать питьевую воду до высочайшего уровня качества.

Степень очистки это еще не единственный плюс. Благодаря от применения эффекта электрической активации вода обеззараживается и приобретает еще ряд целебных свойств - структурируется, в ней сохраняются многие полезные соли и микроэлементы.

Литература

1. Эмомото М. Послания воды: Тайные коды кристаллов льда. София, 2005.-95с.

2.Эмомото М. Энергия воды для самопознания и исцеления. София, 2006.-96с.

3. Бембель Е.И. Память воды. Савременный взгляд на эффект памяти воды. ООО «Геофон», Тюменский государственнгый нефтегазовый университет. // www.geofon.ru/art/art_26_geofon.doc

4. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология. М: Стройиздат, 1983.-345с.

5. Аксенов С.И. Вода и ее роль в регуляции биологических процессов. М.: Наука, 1990.-120с.

6. Белая М.Л., Левадный В.Г. Молекулярная структура воды. М.: Знание, 1987.-64с.

7. Эйзенберг Д., Кауцман В. Строение и свойства воды. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - с.

8. С.В. Зенин. Структурированное состояние воды как основа управления поведением и безопасностью живых систем. Диссертация. Доктор биологических наук. Государственный научный Центр «Институт медико-биологических проблем» (ГНЦ «ИМБП»). Защищена 1999. 05. 27. УДК 577.32:57.089.001.66.207 с. Библиогр.: 213 назв.

9. М.В.Курик. О фрактальности питьевой воды. //Физика сознания и жизни, космология и астрофизика. 2001. №3.

10. Беспамятнов Г.П.,Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л.: Химия 1987.-245с.

11. Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. М: Стройиздат, 1977.-278с.

12. Абрамович С.Ф. Раппорт Я.Д. Тенденции развития водоснабжения городов за рубежом. Обзор М.: ВНИИИС, 1987.-187с.

13. А.с. SU 1223956 (1986.04.15). Установка для очистки воды.

14. ГОСТ Р 51871-2002. Устройства водоочистные. Общие требования к эффективности и методы ее определения.

15. Унифицированные методы исследования качества воды. 2-е издание СЭВ. Москва. 1974. -380с.

16. Нанотехнологии в очистке питьевой воды: за и против. Расчёты, испытания, отчёты, экспертизы. - http://vik-nik-2009.narod.ru/VODA_june.pdf.

17. Ташполотов Ы. Акматов Б. Ж. Очистка электрофизической ионизацией подаваемой населению города Ош воды из ВОС с. Озгур//Научно-технический журнал Кыргызско-Узбекского ун-та. Наука.Образование. Техника, 2010, №2.

18. Акматов Б. Ж. Суюк аралашманын курамындагы химиялык элементтердин толук оздук массаларын электрофизикалык ионизациялоо ыкмада аныктоо. // Наука и новые технологии, 2010, №1.

19. Шангин-Березовский Г.Н., Лазарева Н.Ю. Возможность замены минеральных удобрений на воду с памятью о них для развития растений. Москва. МНТЦ ВЕНТ. 1991. Препр.№9.

21. Бембель Е.И.. Шантарин В.Д. Практическое использование свойства «памяти» воды. Материалы 4-ой региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Новые технологии - нефтегазовому региону.Тюмень,ТюмГНГУ, 2005.

22. Бембель Е.И., Шантарин В.Д. Использование свойства памяти воды для энергозащиты человека.Международная конференция… Москва,2006.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Проблема питьевого водоснабжения. Гигиенические задачи обеззараживания питьевой воды. Реагентные и физические методы обеззараживания питьевой воды. Ультрафиолетовое облучение, электроимпульсный способ, обеззараживание ультразвуком и хлорирование.

    реферат [36,0 K], добавлен 15.04.2011

  • Основные источники загрязнения водных объектов. Физико-химические, бактериологические и паразитологические, радиологические показатели качества воды, методы очистки. Влияние химического состава питьевой воды на здоровье и условия жизни населения.

    реферат [459,5 K], добавлен 28.11.2011

  • Основные достоинства и недостатки биологического метода очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений. Описание работы очистных сооружений БИО–25 КС "Кармаскалы". Установка обеззараживания сточных вод. Выделение и активация аборигенных микроорганизмов.

    дипломная работа [344,6 K], добавлен 25.11.2012

  • Факторы загрязнения поверхностных вод. Основные физические, химические и биологические загрязнители воды. Естственные источники загрязнения подземных вод. Методы обеззараживания и очистки поверхностных вод, используемых для питьевого водоснабжения.

    реферат [25,4 K], добавлен 25.04.2010

  • Гидрологический и гидрохимический режим поверхностных водотоков. Организация водоснабжения района. Общая технологическая схема очистки питьевой воды. Химические и физические процессы, происходящие при этом. Методы обработки воды для улучшения ее качества.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 24.10.2014

  • Исследование годовой динамики загрязнения воды в Верхне-Тобольском водохранилище. Методы санитарно-бактериологического анализа. Основные методы очистки вод непосредственно в водоеме. Сравнительный анализ загрязнений питьевой воды города Лисаковска.

    курсовая работа [63,3 K], добавлен 21.07.2015

  • Проведение экологического мониторинга состояния питьевой воды. Выявление основных загрязнителей. Установление соответствия качества питьевой воды санитарным нормам. Характеристика основных методов очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

    презентация [1,1 M], добавлен 12.04.2014

  • Характеристика природных вод и их очистка для промышленных предприятий. Описание установок для дезинфекции питьевой воды, применение ультрафиолетового излучения для обеззараживания сточных вод. Основы процессов и классификация методов умягчения воды.

    контрольная работа [69,5 K], добавлен 26.10.2010

  • Основание существования биосферы и человека на использовании воды. Химические, биологические и физические загрязнители воды. Факторы, обуславливающие процессы загрязнения поверхностных вод. Характеристика показателей качества воды, методы ее очистки.

    курсовая работа [57,9 K], добавлен 12.12.2012

  • Источники загрязнения внутренних водоемов. Методы очистки сточных вод. Выбор технологической схемы очистки сточных вод. Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов. Отделение взвешенных частиц от воды.

    реферат [29,9 K], добавлен 05.12.2003

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.