Меню Рубрики

Анализ эффективности бытовых очистителей воды презентация

Вода как участник процессов жизнедеятельности организма человека. Дополнительные устройства по очистке воды, их отличия по принципу действия, эффективности очистки и цене. Сорбционные фильтры «Барьер» и «Аквафор» кувшинного типа со сменными модулями.

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

на тему: «Анализ эффективности бытовых очистителей воды»

Вода является активным участником процессов жизнедеятельности организма человека, поэтому от качества воды зависит состояние здоровья населения. В многочисленных публикациях доказывается взаимосвязь состояния здоровья населения и качества употребляемых питьевых вод.

На практике безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01 [1]. Потребители оценивают качество воды по органолептическим свойствам: запаху, привкусу, цветности, мутности. Правда в настоящее время этот метод может быть лишь приближенной оценкой качества воды, т.к. в связи с загрязнением поверхностных и подземных вод возрастает опасность присутствия в них мутагенных и канцерогенных соединений в концентрациях, которые не могут быть определены на основании органолептических показателей. Поэтому потребители руководствуются рекламой, либо приобретают воду, расфасованную в емкости, а также используют в быту локальные системы доочистки поступающей водопроводной воды.

Современный рынок предлагает широкий выбор дополнительных устройств по очистке воды, отличающихся по принципу действия, по эффективности очистки и по цене. Безусловно, прежде чем покупать бытовой фильтр, необходимо определить, от чего он должен очищать воду, т.к. в питьевой воде содержится много различных веществ, совершенно необходимых организму человека для его нормальной жизнедеятельности. Так, недостаток ионов кальция способствует развитию различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата и т.д. Определенное содержание НСО3 — ионов влияет на состояние гидрокарбонатной буферной системы организма и, следовательно, на протолитический гомеостаз.

Поэтому представляет интерес исследование эффективности работы некоторых наиболее распространенных очистительных фильтров и анализ качества очищенной ими воды.

Материалы и методы. Для исследования были использованы следующие фильтры: сорбционные фильтры «Барьер» и «Аквафор» кувшинного типа со сменными модулями (кассетами) и устройство «Изумруд», в основе работы которого лежит также процесс электролиза.

Сменная кассета фильтра «Барьер» содержит кокосовый активированный уголь, который очищает от активного хлора, органических и хлорорганических веществ, пестицидов, нефтепродуктов; устраняет неприятные запахи и привкусы. Предварительная обработка активированного угля серебром предотвращает возможность размножения бактерий внутри фильтра. Сменная кассета включает также ионообменную смолу для очистки от ионов токсичных металлов, тяжелых металлов и для снижения жесткости. Возможно дополнительное включение фторирующего компонента для фторирования воды до гигиенических нормативов и волокнистого ионообменного материала для эффективной очистки от ионов железа. Нами использовался фильтр «Стандарт» без указанных выше дополнительных включений.

Сменный фильтрующий модуль «Аквафора» содержит запатентованное ионообменное волокно АКВАЛЕН, гранулированный активированный уголь, сульфокатионит в натриевой форме и карбоксильный катионит в водородной форме.

Очистительное устройство «Изумруд» в дополнение к фильтрам использует способ, основанный на электролизе, что дополнительно очищает воду от механических примесей. Очистительный потенциал «Изумруда » выше, но он более дорог, требует специальной установки и очищает только водопроводную воду.

Для очистки указанными фильтрами использовали следующие воды: водопроводная, бутилированная вода «Угорская» и артезианская негазированная вода «Здравница», реализуемая в киосках г. Екатеринбурга.

Анализ исследуемых вод до и после пропускания через фильтры проводили по следующим методикам: спектрофотометрия на спектрофотометре LEKI модели LEKI SS 2109 UV, потенциометрия на иономере «Анион 4100», кондуктометрия на кондуктометре «Анион 7020»; объемные методы анализа: комплексонометрия, нейтрализация.

Результаты исследования и их обсуждение. С использованием перечисленных методов анализа снимали спектры поглощения исследуемых вод в ультрафиолетовой области спектра от 200 до 300 нм, определяли удельную электропроводность, водородный показатель и окислительно-восстановительный потенциал, общую жесткость и щелочность вод. Результаты исследований представлены в таблице. В таблицу также включены аналогичные показатели качества воды до очистки.

Показатели качества воды до и после очистки (293 К)

Окислительно-восстановительный потенциал, мВ

источник

Презентацию на тему: «Способы очистки и фильтрации питьевой воды» подготовил ученик 8 класса.В своем проекте он грамотно подобрал и использовал материал по заданной теме. Кроме того, в практической части он изготовил и продемонстрировал простой фильтр, который можно самостоятельно сделать и использовать в домашних условиях.

«Способы очистки и фильтрации питьевой воды»

  • Введение:
  • Цели и задачи. Актуальность.
  • Цели и задачи.
  • Актуальность.
  • Основная часть:Теоретическая часть:
  • Теоретическая часть:
  • Вода — ценнейший природный ресурс. Загрязнители воды. Нормативные документы качества воды. Основная классификация способов и методов очистки воды. Фильтры. Практическая часть.
  • Вода — ценнейший природный ресурс. Загрязнители воды. Нормативные документы качества воды. Основная классификация способов и методов очистки воды. Фильтры.
  • Вода — ценнейший природный ресурс.
  • Загрязнители воды.
  • Нормативные документы качества воды.
  • Основная классификация способов и методов очистки воды. Фильтры.
  • Практическая часть.
  • Заключение.
  • Список литературы.

Изучить влияние водных ресурсов на здоровье человека, исследование качества воды, способы очистки и фильтрации питьевой воды.

1. Узнать о значении воды в жизни человека

2. Ознакомиться с определением качества воды

3. Рассмотреть способы улучшения качества питьевой воды

Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека. В настоящее время вопросы качества питьевой воды имеют наивысшую актуальность.

Вода — единственное соединение на планете, существующее в природе в виде трех агрегатных состояний: жидкое, твердое, газообразное.

Вода — ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Человек — элемент биосферы. Все жизненные ресурсы он получает из биосферы. В неё человек сбрасывает и отходы. Долгое время такой тип человеческой деятельности не нарушал равновесия биосферы.

Существование биосферы и человека всегда было основано на использование воды. Человечество всегда стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу многообразное давление. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания в ней неорганических веществ, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и др.

Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение воды. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, обще санитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Загрязнители воды подразделяются на химические (синтетические поверхностно-активные вещества , пестициды, тяжелые металлы, диоксины, нефтепродукты и др. ), биологические (вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы) и физические (радиоактивные вещества, тепло ).

Нормативные документы для обеспечения качества питьевой воды

Для обеспечения качества воды в водоисточниках и системах водопотребления используется ряд документов, основанных на значениях ПДК, из которых главными являются следующие:

  • ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора». «Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42-121-4130-88. «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630-88 «Водный кодекс РФ», 1997 год.
  • ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».
  • ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».
  • «Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42-121-4130-88.
  • «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630-88
  • «Водный кодекс РФ», 1997 год.

Использование воды ненадлежащего качества очень сильно влияет на здоровье человека. Поэтому вода, поступающая из скважины, водоёма или водопровода, нуждается в специальной обработке, представляющей собой комплекс физических, химических и биологических методов.

Общая классификация методов и способов очистки воды.

Методы очистки воды делятся на четыре группы:

  • Механические (являются наиболее дешевыми и применяются для выделения взвесей).
  • Химические (используются для нейтрализации в сточных водах неорганических примесей).
  • Физико-химические (используются для фильтрации грубо — и мелко- дисперсионных частиц)
  • Биологические (используются для нейтрализации растворенных органических соединений).

Отстаивание используют для удаления из воды хлора. Для этого водопроводную воду наливают в емкость и оставляют на несколько часов.

Данный способ очищает воду только от нерастворимых примесей.

Кипячение используют для уничтожения вирусов, бактерий, микроорганизмов, удаления хлора.

Недостатки : при кипячении вода меняет структуру из-за испарения кислорода, концентрация солей в оставшемся объеме увеличивается из-за испарения воды, многие вирусы гибнут при более высокой температуре, образуется дополнительный хлороформ вызывающий раковые заболевания.

Метод основан на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а в наименее холодном затвердевает все, что было растворено в основном веществе.

Недостатки : метод требует медленного замораживания, не все растворимые соли осаждаются на дне сосуда.

При кипячении вода из жидкого состояния переходит в газообразное, оставляя на дне емкости растворимые в ней соли, вирусы, бактерии. Поднимаясь вверх, и двигаясь по газоотводному приемнику дистиллятора, охлаждается и переходит в жидкое состояние. Недостатки : легкая хлорорганика перегоняется вместе с водяным паром, уничтожаются важные микроэлементы, дистиллированная вода при длительном употреблении вымывает из организма соли кальция, железа и многие другие.

Обеззараживания воды алюмокалиевыми квасцами

Алюмокалиевые квасцы очищают воду за счет образования продуктов гидролиза от бактерий, взвешенных частиц и примесей органических веществ, выделившаяся серная кислота нейтрализует воду, имеющую щелочную реакцию. Выпавший осадок удаляется фильтрованием.

Один из наиболее реальных и эффективных методов очистки воды, позволяющий существенно улучшить качество питьевой и очищенной сточной воды, решить проблемы здравоохранения и экологии.

Преимущества метода : высокая активность озона в отношении обеззараживания воды от бактерий и вирусов; одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, устраняются запахи и привкусы; не изменяет натуральные свойства воды; заменяет традиционные методы хлорирования, ультразвук, фильтрацию и другие. Недостатки : большие затраты электроэнергии.

Хлор давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически во всех очистных предприятиях России. Он взаимодействует с составными частями клетки микроорганизма, что приводит к нарушению обмена веществ в клетке и отмиранию микроорганизмов. Недостатки : хлор — сильнодействующее ядовитое вещество; способствует образованию в воде токсичных и хлорорганических соединений; обладает последействием; очистные станции, использующие хлор, являются объектами повышенной опасности.

Применяется в жидком виде, получают на месте применения электрохимическим способом. Эффективен против большинства болезнетворных микроорганизмов, безопасен при использовании и хранении. Недостатки : неэффективен против цист; при хранении теряет активность и выделяет хлор; после использования образует большое количество побочных продуктов; требует немедленного использования сразу после получения.

Фильтры бывают разных типов:

  • Обратноосмотические (В них используются тонкие мембраны с размером ячеек, сопоставимым с размером молекулы воды)
  • Ионообменные ( В них применяются ионозамещающие смолы, которые смягчают воду)
  • Безреагентные фильтры обезжелезивания (Из воды выводятся вредные вещества в виде осадка с помощью избытка кислорода)
  • Сорбционные (Применяется активированный уголь)
  • УФ- и озоновые фильтры

Самый простой способ очистки воды в домашних условиях – это фильтрование .

Вот так выглядит схема простейшего фильтра, который можно изготовить дома

Для изготовления такого фильтра нам потребуется пластиковая 5-литровая бутылка из-под воды. От неё отрезаем дно. Завязываем горлышко несколькими слоями чистой ткани. Насыпаем древесный уголь, потом речной песок.

Вода до и после фильтрации

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рациональное использование для нужд народного хозяйства — одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения!

  • Г.А. Скоробогатов, А.И. Калинин “Водопроводная вода. Ее химические загрязнения и способы доочистки в домашних условиях” — СПб/издательство СПб 2003
  • Краузер Б.; Фридмантл М. Химия. Лабораторный практикум.- М:Химия, 1995
  • Чебышев Н.; Каган Б. Высшая школа 21-го века: Проблема качества//Высшее образование в России.- 2000
  • Фридмантл М. “Химия в действии”. М. “Мир” 1991
  • Алферова А.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов. — М.: Стройиздат, 1987.
  • Гавич И.К. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения.- М.: Агропромиздат, 1985.
  • Жуков А.И. Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат, 1987.
  • Соколов А.К. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков. — М.: Стройиздат, 1992.

источник

Презентацию на тему Методы очистки питьевой воды можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет презентации : Обществознание. Красочные слайды и илюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого презентации воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать презентацию — нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 41 слайд.

Методы очистки питьевой воды

Выполнил: Сабадашов К.С. ученик 11 «Б» гимназии №25 Руководитель: Безик Ю.Б. г. Краснодар

Цели и задачи исследования:

– знакомство с теорией по данной проблеме; – проведение экологического мониторинга состояния питьевой воды в выбранных районах; – выявление основных загрязнителей воды; – установление соответствия качества питьевой воды санитарным нормам; – сопоставление качества исследуемой воды; – определение химических показателей дополнительно очищенной воды; – составление таблиц и графиков по данному материалу

Питьевой считается вода, пригодная к употреблению внутрь и отвечающая критериям качества — то есть вода безопасная и приятная на вкус. В мире эти критерии были утверждены Европейским Сообществом, а затем приняты с некоторой адаптацией каждой из стран. В нашей стране c 1 января 2002 года действует документ с названием «Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01».

Без воды наше существование невозможно. А без хорошей воды невозможно хорошее существование.

Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности, участвует в процессе терморегуляции и дыхания. Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день. Парадоксальный факт: вода необходима для жизни, но она же является и одной из главных причин заболеваемости в мире. Опасность употребления некачественной воды может быть микробиологической: вода в природе содержит множество микроорганизмов, некоторые из которых вызывают у человека такие заболевания, как холера, тиф, гепатит или гастроэнтерит. Загрязнение воды может быть и химическим. При этом последствия употребления грязной воды могут наступить как немедленно, так и через несколько лет.

Основные методы очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения

Проблема очистки воды охватывает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья, т.е. очистки и улучшения ее природных свойств. Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

Осветление воды путем осаждения взвешенных веществ

Эту функцию выполняют осветлители, отстойники и фильтры. В осветлителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, происходит выпадение в осадок взвешенных частиц. В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, к воде прибавляют раствор коагулянта (сернокислый алюминий, железный купорос или хлорное железо). В результате образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.

Коагуляцией примесей воды называют процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения.

Фильтрование — самый распространенный метод отделения твердых частиц от жидкости. При этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды. В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей среды и в биологической пленке, окружающей частицы фильтрующего материала. Вода освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.

Читайте также:  Анализы на содержание нефтепродуктов в воде

Обесцвечивание воды, т. е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

Обеззараживание воды (дезинфекция)

Так как полного освобождения воды от болезнетворных бактерий ни отстаивание, ни фильтрование не дают, с целью дезинфекции применяют следующие способы: введение в воду сильных окислителей (хлор, йод, марганцево-кислый калий, перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция, жидкий хлор и хлорную известь), способных убивать ферменты бактериальных клеток; нагревание воды до температуры 80 °С (пастеризация) — 100 °С (стерилизация); облучением воды ультрафиолетовыми лучами; озонированием; воздействием ультразвуком; введением в воду серебра или других металлов, обладающих олигодинамическим действием на микроорганизмы. Практическое применение нашли 1, 3 и 4-й методы.

Для устранения запаха хлора к обрабатываемой воде прибавляют одновременно с хлором в небольших количествах аммиак (аммонизация воды). Хлор, введенный в воду, образует хлорноватистую кислоту и соляную кислоту по уравнению Сl2 + Н2О = = НОСl + НСl. Хлорноватистая кислота НОСl — соединение нестойкое, диссоциирующее с образованием гипохлоритного иона ОСl. При этом окислительное действие на органические вещества, в том числе и бактерии, проявляют как хлорноватистая кислота, так и гипохлоритный ион. Соляная кислота соединяется с карбонатами, находящимися в воде.

Для удаления из воды веществ, вызывающих нежелательные привкусы и запахи, применяют следующие методы ее обработки: аэрацию (основана на летучести большинства веществ, обуславливающих привкусы и запахи); окисление хлором, озоном, перманганатом калия и другими окислителями (для удаления из воды запахов, обусловленных жизнедеятельностью микроорганизмов и водорослей); сорбцию активным углем.

Учитывая состав водопроводной воды, которая зачастую содержит хлориды, фториды, сульфиды, сульфаты, металлы, хлор и хлорорганические соединения, а также промышленные загрязнения в виде хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклидов, большинство производителей предлагают фильтры многоступенчатой водоочистки. В процессе прохождения через такой фильтр на каждой ступени очистки вода теряет те или иные примеси.

1-ая ступень — это механическая очистка воды, в процессе которой удаляются такие инородные частицы, как песок, ил, ржавчина. Осуществляется она с помощью полипропиленовой сетки, в зависимости от размеров отверстий в которой удерживаются только примеси (микрофильтрация) или примеси и бактерии (ультрафильтрация).

2-ая ступень — удаление хлора, пестицидов, запахов. Происходит адсорбция, то есть поглощение частиц в порах какого-либо материала. Самым распространенным адсорбентом является природный фильтрант уголь, также используются синтетические волокна. Уголь очищает, поглощая остаточный хлор, органические соединения и споры бактерий, и улучшает — вкус, запах, цвет питьевой воды . Многие производители применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4 раза выше. Чтобы предотвратить размножение бактерий внутри фильтра активированный уголь покрывают слоем серебра. В некоторых фильтрах используется полимерное углеродное волокно аквален — смесь угля и синтетических материалов.

3-я ступень — умягчение воды и ее освобождение от тяжелых металлов — ионный обмен. Помимо всего вышесказанного, мягкая вода в несколько раз улучшает вкус чая, кофе и других напитков, а также более пригодна для умывания и применения в быту.

Существует несколько методов очистки воды, но все они входят в три группы методов: — механические методы; — физико-химические методы; — биологические методы.

Наиболее дешевая — механическая очистка — применяется для выделения взвесей. Основные методы: процеживание, отстаивание и фильтрование. Применяются, как предварительные этапы. Химическая очистка применяется для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, выделение растворенных соединений, обесцвечивание и обеззараживание стоков. Физико-химическая очистка применяется для очистки сточных вод от грубо- и мелкодисперсионных частиц, коллоидных примесей, растворенных соединений. Высокопроизводительный и в то же время дорогой способ очистки. Биологические методы применяются для очистки от растворенных органических соединений. Метод основан на способности микроорганизмов разлагать растворенные органические соединения.

В настоящее время из общего количества сточных вод механической очистки подвергается 68% всех стоков, физико-химической- 3%, биологической — 29%. В перспективе предполагается повысить долю очистки биологическим методом до 80%, что улучшит качество очищаемой воды. Основным методом повышения качества очистки вредных выбросов предприятиям при рыночной экономике является система штрафов, а также система плат за пользование очистными сооружениями.

Исследование качества питьевой воды в г. Краснодаре

Объектом исследования выбрана вода микрорайон Комсомольский, Юбилейный, Черёмушки. Задачи исследования: – знакомство с теорией по данной проблеме; – проведение экологического мониторинга состояния питьевой воды в выбранных районах; – выявление основных загрязнителей воды; – установление соответствия качества питьевой воды санитарным нормам; – сопоставление качества исследуемой воды; – определение химических показателей дополнительно очищенной воды; – составление таблиц и графиков по данному материалу

Органолептические показатели воды. Содержание взвешенных частиц.

Этот показатель качества воды определяется фильтрованием воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы. Для анализа берется 500 мл. воды. Фильтр перед работой взвешивается. После фильтрования осадок с фильтром высушивается до постоянной массы при 105ْС, охлаждается в эксикаторе и взвешивается. Весы должны обладать высокой чувствительностью, лучше использовать аналитические весы. Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяется по формуле: (m1 – m2) • 1000/V, где m1 – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, г; m2 – масса бумажного фильтра до опыта, г; V – объем воды для анализа, л. ПДК = 10мг/г.

При загрязнении водоема стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см. Диагностика цвета – один из показателей состояния водоема. Для определения цветности воды используется стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирается вода и на белом фоне бумаги определяется ее цвет (голубой, зеленый, серый, желтый, коричневый) – показатель определенного вида загрязнения.

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений. Для определения прозрачности воды используется прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливается вода, подкладывается под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна шрифт, высота букв которого 2 мм, а толщина линий букв – 0,5 мм, и сливается вода до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт. Измеряется высота столба оставшейся воды линейкой и выражается степень прозрачности в сантиметрах. При прозрачности воды менее 3 см водопотребление ограничивается. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов, обнаруживаемый непосредственно в воде или (водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после ее хлорирования, не должен превышать 2 баллов. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 ˚ и 60˚С.

Характер и род запаха воды естественного происхождения

Интенсивность запаха воды

Определение качества воды методами химического анализа. Водородный показатель (pH).

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (pH около 7). Значение pH воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 – 8,5. Оценивать значение pH можно разными способами. 1. Приближенное значение pH определяют следующим образом. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора определяют pH: розово-оранжевая – pH около 5; светло-желтая – 6; зеленовато-голубая – 8. 2. Можно определить pH с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединения кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния. Общая жесткость варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. Значение общей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 ммоль • экв./л, в отдельных случаях по согласованию с органами санитарно – эпидемиологической службы – до 10 ммоль • экв./л. При жесткости до 4 ммоль • экв./л вода считается мягкой, 4 – 8 ммоль • экв./л – средней жесткости, 8 – 12 ммоль • экв./л – жесткой, более 12 ммоль • экв./л – очень жесткой. Методами химического анализа обычно определяют жесткость общую (Жо) и карбонатную (Жк), а некарбонатную (Жн) рассчитывают как разность Жо – Жк.

Обнаружение катионов свинца.

Реагент: хромат калия (10 г K2CrO4 растворить в 90 мл H2O). Условия проведения реакции 1. pH = 7,0. 2. Температура комнатная. 3. Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке. Выполнение анализа В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л: Pb2+ + CrO2- = PbCrO4 жёлтый

Обнаружение катионов железа.

Реагенты: тиоцианат аммония (20 г NH4CNS растворить в дистиллированной воде и довести до 100 мл); азотная кислота (конц.); перекись водорода (ω (%) = 5 %). Условия проведения реакции 1. pH 3,0 2. Температура комнатная. 3. Действием пероксида водорода ионы Fe (II) окисляют до Fe (III). Выполнение анализа К 10 мл пробы воды добавляют 1 каплю азотной кислоты, затем 2 – 3 капли пероксида водорода и вводят 0,5 мл тиацианата аммония. При концентрации ионов железа более 2,0 мг/л появляется розовое окрашивание, при концентрации более 10 мг/л окрашивание становится красным: Fe3+ + 3CNS– = Fe(CNS)3 красный

Обнаружение хлорид – ионов.

Реагенты: нитрат серебра (5 г AgNO3 растворить в 95 мл воды); азотная кислота (1:4). Условия проведения реакции 1. pH 7,0 2. Температура комнатная. Выполнение анализа К 10 мл пробы воды прибавляют 3 – 4 капли азотной кислоты и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра. Белый осадок выпадает при концентрации хлорид – ионов более 100 мг/л: Cl– + Ag+ = AgCl белый

Обнаружение сульфат – ионов.

Реагент: хлорид бария (10 г BaCl2 x 2H2O растворить в 90 г H2O); соляная кислота (16 мл HCl (p = 1,19) растворить в воде и довести объем до 100мл). Условия проведения реакции 1. pH 7,0. 2. Температура комнатная. 3. Осадок нерастворим в азотной и соляной кислотах. Выполнение анализа. К 10 мл пробы воды прибавляют 2 – 3 капли соляной кислоты и приливают 0,5 мл раствора хлорида бария. При концентрации сульфат – ионов более 10 мг/л выпадает садок: Ba2+ + SO42- = BaSO4 белый

Проведено исследование питьевой воды в следующих точках города: – М.-Н. Юбилейный – М.-Н Комсомольский – М.-Н. Черёмушки

Результаты мониторинга питьевой воды в г. Краснодаре

Сравнительный анализ качества водопроводной воды с Государственным стандартом

Изменение показателей качества питьевой воды микрорайона Черёмушки в результате дополнительной обработки

В результате исследований я выяснил, что в воде, прошедшей дополнительную обработку фильтром и кипячением, снижается кислотность. Наиболее очищенной явилась талая вода, уменьшилось содержание хлорид и сульфат ионов, катионы железа в талой воде не обнаруживаются.

из проведенного исследования качества питьевой воды г. Краснодара можно сделать следующие выводы: 1. Качество питьевой воды по органолептическим и большинству химических показателей соответствует нормам Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), Европейского сообщества (ЕС) и Государственного стандарта (ГОСТ). 2. Питьевая вода нашей местности является водой средней жесткости, однако водопроводная вода мягче природной. 3. При движении по многокилометровым магистралям из чугунных и стальных труб, подверженных коррозии, в водопроводной воде повышается содержание ионов железа.

4. Рекомендуется производить дополнительную обработку питьевой воды непосредственно на месте потребления: а) отстаивание водопроводной воды; при этом улетучивается остаточный свободный хлор, который применяют для обеззараживания воды. б) кипячение воды; основное предназначение процесса кипячения – обеззараживание воды и снижение карбонатной жесткости. в) вымораживание воды; считается, что такая вода самая чистая, лучше проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из организма экскреторными органами. г) фильтрование; фильтры уменьшают ее жесткость и содержание свободного хлора. 5. Подземные воды являются основным источником питьевой воды в нашей местности, они гораздо ценнее по качеству и наиболее надежны в санитарном отношении.

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: учебное пособие. Москва, Издательство АО МДС, 1998г. 2. Ашихмина Т.Я Школьный экологический мониторинг. Издательство «Агар», 2000 г. 3. Браун Т., Лемей Г. Химия – в центре наук. Пер. с англ. Москва «Мир», 1983 г. 4. Мигунов Л.Н., Мигунова М.И. Природа и общество. г. Старый Оскол, 2000 г. 5. Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – СПб.: Крисмас +, 1999 г. 6. Небел Б. Наука об окружающей среде. Пер. с англ. – М., «Мир», 1993 г. 7. Новиков Ю.В. и др. Методы исследования качества воды водоемов. – М.: Медицина, 1990 г. 8. Паус К.Ф. Основы промышленной экологии г. Белгород, 2001 г.

источник

презентация исследовательской работы.pptx — Презентация исследовательской работы «Очистка воды с помощью бытовых фильтров».

МБОУ « Сорская СОШ №3
с углубленным изучением отдельных предметов»
ТЕМА: «ОЧИСТКА ВОДЫ С
ПОМОЩЬЮ БЫТОВОГО
ХИМИЯ
ФИЛЬТРА»
Автор …………………., 3А класс
Руководитель Постоногова Г.В,
учитель начальных классов
г.Сорск,
2016г.
Автор …………………., 3А класс Руководитель Постоногова Г.В, учитель начальных классовг.Сорск,2016г.

Без воды человек не может обходиться,
но на состояние нашего здоровья
влияет не только количество выпитой воды,
но и ее качество.
М. Ахманов

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: изучить особенности очистки воды с
помощью бытового фильтра.
ЗАДАЧИ:
 изучить принцип работы фильтров;
 проанализировать, какие легкодоступные компоненты могут
очищать и обеззараживать воду;
 подобрав необходимые материалы, провести эксперименты по
 разобрать и посмотреть из чего делают сменные кассеты на
фильтрации;
бытовые фильтры;
 попробовать создать модель фильтра для воды из подручных
средств и сравнить результат его очистки с результатом очистки с
помощью современного бытового фильтра;
 изучить способы очистки воды, применяемые жителями города.

ГИПОТЕЗА: предположим, что улучшить качество питьевой воды
можно не только с помощью фильтра для очистки воды, но и другими
способами.

Основные этапы
Работа проходила в ТРИ ЭТАПА:
 на ПЕРВОМ этапе собиралась информация о фильтрах
«Барьер», их предназначение, необходимость в
использовании.
 на ВТОРОМ этапе проводился небольшой эксперимент с
использованием данного фильтра.
 на ТРЕТЬЕМ этапе изучил способы очистки воды,
применяемые жителями города

ПРОБЛЕМА
ИССЛЕДОВАНИ
Я.
Проблема заключается
в том, что каждый второй
житель нашей страны
использует питьевую воду,
не соответствующую
гигиеническим
требованиям.
5

ЭКСПЕРИМЕНТ №1
В чистую пол­литровую банку налил воды из под крана.
Растворил чайную ложку сахарного песка. Затем закрыл и поставил на 48
часов в теплое место.

Вода стала мутной, значит она, малопригодна для
питья. Что же делать? Где добывать чистую воду?
На эти вопросы можно дать один ответ: необходимо
очищать воду самостоятельно.

Читайте также:  Анализы на токсичность хроническую воды

РЕЗУЛЬТАТЫ СОЦИОЛОГИЧЕСКОГО ОПРОСА
1. Пользуетесь ли вы фильтрами для очистки воды?
Родственники
Знакомые и соседи
Сумма
21
7
15
4
2
7
14
Да
Нет
кувшин
насадка на кран
вода в бутылках (.)
«Аквафор»
«Барьер»
2. Какой фильтр вы используете дома?
3. Какой марки ваш фильтр?
14
6
9
3
2
4
10
7
1
6
1

3
4
4. Как вы думаете, зачем нужны фильтры?
для очистки воды от хлора
для очистки от растворенных в воде веществ
для улучшения вкусовых качеств воды
4
2
1
13
5
3
5. Умеете ли вы и ваша семья правильно обращаться с фильтрами?
20
2
9
3
2
8

Да
Нет
Родственники
12
2
Знакомые и соседи
Какой марки ваш фильтр?
Да Нет
Да Нет
7
«
«
«
«

ЧТО ТАКОЕ ФИЛЬТР? ПРИНЦИП РАБОТЫ ФИЛЬТРОВ
Фильтр ­ это специальный прибор, который очищает воду
от примесей и растворенных в воде веществ, а также
умягчает её.

СМЕННЫЕ КАССЕТЫ
В состав всех фильтров входит:
высококачественный кокосовый активированный
уголь;
обрабатывается серебром;
ионообменная смола.
.
Сменная кассета «БАРЬЕР­7»
предназначена для очистки воды
с повышенным содержанием железа
Сменная кассета «БАРЬЕР­5»
Содержит фтор, который
обеспечивает фторирование воды
до гигиенических нормативов.
Сменная кассета «БАРЬЕР­6»
предназначена для
эффективного снижения
жесткости воды
9

Я РЕШИЛ ИСПОЛЬЗОВАТЬ:
марлю;
активированный уголь;
 волокна с кожуры банана;
 песок (мелкая галька) ;
 хвойные иголки;
серебряная цепочка.
12

ЭКСПЕРИМЕНТ №2
Взял две стеклянные банки. В одной из которой наша испытуемая
доработки.
вода с сахаром. Далее собрал фильтр из материалов, которые я только
что перечислил. И пропустил через него воду во вторую банку. В
результате отфильтрованная вода стала значительно темнее.
ВЫВОД: этот фильтр не подходит для использования, требует
13

Попробуем разобраться,
рассмотреть воду через лупу.
14

Чтобы посмотреть, что будет,
если использовать вату, я провел
еще один ЭКСПЕРИМЕНТ №3.
Собрал фильтрующую губку из:
марли, ваты, активированного угля.
ВЫВОД: вода, пропущенная через
губку, стала чище. Значит, вата
значительно задерживает частицы,
но требуется сделать конструкцию,
чтобы вода не лилась мимо.
15

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФИЛЬТРА
В первый ярус положил: марлю, вату, активированный уголь;
Во второй ярус – рубленую кожуру банана в марле;
В третий ярус – марлю, вату, серебряную цепочку, кремень.
16

Показатель
До фильтрации После фильтрации
цвет
запах
мутность
прозрачность
сероватый
мокрой пыли
мутная
нарушена
бесцветный
слабый запах банана
не имеет мутности
прозрачная
ВЫВОД: данный фильтр можно применять для очистки
воды, он делает воду более чистой и прозрачной.
17

СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
ЖИТЕЛЯМИ ГОРОДА
18

ВЫВОД
Ы:
Природная вода богата примесями, что заставляет все население нашей
планеты искать новые, более совершенные методы для очистки и
обеззараживания воды. Одним из таких методов является фильтрование
питьевой воды с помощью фильтров кувшинного типа, на примере «Барьер».
В результате исследования я познакомился с устройством фильтра и его
работы, узнал о том, что использование фильтров для очистки воды
обоснованно, что фильтры изменяют состав воды. УЗНАВ СОСТАВ
СМЕННЫХ КАССЕТ, МОЖНО СДЕЛАТЬ СВОЙ ФИЛЬТР В ПОХОДЕ НА
ПРИРОДУ, ПРИ ЭТОМ СЭКОНОМИТЬ ФИНАНСЫ СЕМЬИ.
Мои исследования показали, что кроме бытового фильтра существует
множество разнообразных способов, доочистки, подготовки водопроводной
воды.
Я выяснил, что жители города активно используют большинство способов
очистки воды, и каждый из них хорош по – своему.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В мире нет ничего более драгоценного, чем чудесная,
самая обыкновенная чистая вода. Вода обладает многими
удивительными свойствами, а самое главное ее особая
роль в существовании всех живых организмов на Земле.
Даже самая серьезная и тщательная очистка воды не
может уберечь человека от попадания в организм опасных
веществ, которые
вызвать
заболевания.
в дальнейшем могут
Поэтому, чтобы избежать попадания в организм
вместе с водой различных веществ, необходимо проводить
доочистку воды в домашних условиях.
Данная работа – это лишь начало большого
исследования в области использования питьевой воды.
Необходимо более подробно изучить способы очистки
питьевой воды.

источник

Цель презентации:

познакомить с современными способами очистки воды при помощи бытовых фильтров и выяснить их влияние на уменьшение жесткости воды. В презентациях содержатся:

1. Определение качества воды в домашних условиях;

2. Способы улучшения качества водопроводной воды;

3. Области применения фильтров;

5. Сменные кассеты фирмы «Барьер»;

Определение качества воды в домашних условиях:

1. Запах воды –травянистый, болотный, гнилой, затхлые запахи, могут присутствовать запахи химических веществ: хлора, горюче- смазочных материалов.

2. Вкус воды: соленый, горький, сладкий и кислый, а также привкусы: солоноватый, горьковатый и т. д.

Способы улучшения качества водопроводной воды:

«Современные системы фильтрации воды»

познакомить с современным способом

очистки воды при помощи бытовых фильтров и выяснить их влияние на уменьшение жесткости питьевой воды.

Определение качества воды в домашних условиях:

гнилой, затхлые запахи, могут присутствовать

запахи химических веществ: хлора,

горюче- смазочных материалов.

а также привкусы: солоноватый, горьковатый и т. д.

Способы улучшения качества водопроводной воды :

  • фильтрация

воды от различных примесей , хлора и

его производных , а также от вирусов ,

бактерий, тяжёлых металлов и т.д.

По области применения фильтры делятся :

  • Аквариумные

  • фильтры грубой очистки
  • Фильтры средней очистки
  • Фильтры тонкой очистки

  • механические,
  • ионообменные,
  • биологические,
  • физико- химические,
  • электрические .

Сменный фильтрующий модуль

Кулер с бутилированной водой

Сменные кассеты фирмы «Барьер»

Высококачественная доочистка водопроводной воды без ярко выраженных признаков загрязнения отдельными веществами. Эффективная защита от хлора и хлорорганических соединений, пестицидов, нефтепродуктов.

Осуществляет высококачественную доочистку водопроводной воды, дополнительно ее фторируют. Является хорошим средством профилактики кариеса.

Сменные кассеты фирмы «Барьер»

Надежно снимает избыточную жесткость воды, при этом очищая ее от основных загрязнителей — хлора и хлорорганических соединений, пестицидов, нефтепродуктов.

Уникальная сменная кассета, которая решает основную проблему российской воды — избыточное содержание неорганического железа. Надежно убирая из воды избытки железа, кассета справляется и с остальными вредными примесями .

  • Устанавливаем ветки в виде треноги,

прикрепляем куски ткани на одинаковом

расстоянии друг под другом;

3. На верхний ярус укладываем – трава или мох;

5. На нижний- древесный уголь;

6. На самый низ ставим посуду под воду;

7. В верхний ярус наливаем воду небольшими

Внимание! Для наибольшей очистки воды ,

необходимо слои делать слегка плотными,

чтобы ненужные нам частички задерживались

Сейчас люди начинают понимать, что пить чистую воду действительно важно для здоровья. Вода – самое важное оставляющее нашего организма, он на 80% состоит из воды. Она является средой для многих жизненно важных реакций нашего организма. Поэтому необходимо задуматься о том, какую воду мы потребляем, отвечает ли она стандартам качества или нет. Ведь здоровье человека складывается из того, какую воду он пьет. Качество воды – качество жизни!

  • Не экономьтена бытовых фильтрах (вложив однажды деньги на покупку фильтра, потом можно забыть о покупке воды);

  • Не употребляйтенекачественную воду (по статистике медицинских исследований, более 80% всех заболеваний вызвано употреблением некачественной воды.

источник

Методы очистки питьевой воды Выполнил: Сабадашов К.С. ученик 11 «Б» гимназии №25 Руководитель: Безик Ю.Б. г. Краснодар

Цели и задачи исследования: – знакомство с теорией по данной проблеме; – проведение экологического мониторинга состояния питьевой воды в выбранных районах; – выявление основных загрязнителей воды; – установление соответствия качества питьевой воды санитарным нормам; – сопоставление качества исследуемой воды; – определение химических показателей дополнительно очищенной воды; – составление таблиц и графиков по данному материалу

Что такое питьевая вода? Питьевой считается вода, пригодная к употреблению внутрь и отвечающая критериям качества — то есть вода безопасная и приятная на вкус. В мире эти критерии были утверждены Европейским Сообществом, а затем приняты с некоторой адаптацией каждой из стран. В нашей стране c 1 января 2002 года действует документ с названием «Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01».

Без воды наше существование невозможно. А без хорошей воды невозможно хорошее существование. Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности, участвует в процессе терморегуляции и дыхания. Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день. Парадоксальный факт: вода необходима для жизни, но она же является и одной из главных причин заболеваемости в мире. Опасность употребления некачественной воды может быть микробиологической: вода в природе содержит множество микроорганизмов, некоторые из которых вызывают у человека такие заболевания, как холера, тиф, гепатит или гастроэнтерит. Загрязнение воды может быть и химическим. При этом последствия употребления грязной воды могут наступить как немедленно, так и через несколько лет.

Основные методы очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения Проблема очистки воды охватывает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья, т.е. очистки и улучшения ее природных свойств. Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

Осветление воды путем осаждения взвешенных веществ Эту функцию выполняют осветлители, отстойники и фильтры. В осветлителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, происходит выпадение в осадок взвешенных частиц. В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, к воде прибавляют раствор коагулянта (сернокислый алюминий, железный купорос или хлорное железо). В результате образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.

Фильтрование Фильтрование — самый распространенный метод отделения твердых частиц от жидкости. При этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды. В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей среды и в биологической пленке, окружающей частицы фильтрующего материала. Вода освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.

Обесцвечивание Обесцвечивание воды, т. е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

Обеззараживание воды (дезинфекция) Так как полного освобождения воды от болезнетворных бактерий ни отстаивание, ни фильтрование не дают, с целью дезинфекции применяют следующие способы: введение в воду сильных окислителей (хлор, йод, марганцево-кислый калий, перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция, жидкий хлор и хлорную известь), способных убивать ферменты бактериальных клеток; нагревание воды до температуры 80 °С (пастеризация) — 100 °С (стерилизация); облучением воды ультрафиолетовыми лучами; озонированием; воздействием ультразвуком; введением в воду серебра или других металлов, обладающих олигодинамическим действием на микроорганизмы. Практическое применение нашли 1, 3 и 4-й методы.

Для устранения запаха хлора к обрабатываемой воде прибавляют одновременно с хлором в небольших количествах аммиак (аммонизация воды). Хлор, введенный в воду, образует хлорноватистую кислоту и соляную кислоту по уравнению Сl2 + Н2О = = НОСl + НСl. Хлорноватистая кислота НОСl — соединение нестойкое, диссоциирующее с образованием гипохлоритного иона ОСl. При этом окислительное действие на органические вещества, в том числе и бактерии, проявляют как хлорноватистая кислота, так и гипохлоритный ион. Соляная кислота соединяется с карбонатами, находящимися в воде. Для устранения запаха хлора к обрабатываемой воде прибавляют одновременно с хлором в небольших количествах аммиак (аммонизация воды). Хлор, введенный в воду, образует хлорноватистую кислоту и соляную кислоту по уравнению Сl2 + Н2О = = НОСl + НСl. Хлорноватистая кислота НОСl — соединение нестойкое, диссоциирующее с образованием гипохлоритного иона ОСl. При этом окислительное действие на органические вещества, в том числе и бактерии, проявляют как хлорноватистая кислота, так и гипохлоритный ион. Соляная кислота соединяется с карбонатами, находящимися в воде.

Дезодорация воды Для удаления из воды веществ, вызывающих нежелательные привкусы и запахи, применяют следующие методы ее обработки: аэрацию (основана на летучести большинства веществ, обуславливающих привкусы и запахи); окисление хлором, озоном, перманганатом калия и другими окислителями (для удаления из воды запахов, обусловленных жизнедеятельностью микроорганизмов и водорослей); сорбцию активным углем.

Ступени водоочистки Учитывая состав водопроводной воды, которая зачастую содержит хлориды, фториды, сульфиды, сульфаты, металлы, хлор и хлорорганические соединения, а также промышленные загрязнения в виде хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклидов, большинство производителей предлагают фильтры многоступенчатой водоочистки. В процессе прохождения через такой фильтр на каждой ступени очистки вода теряет те или иные примеси.

1-ая ступень — это механическая очистка воды, в процессе которой удаляются такие инородные частицы, как песок, ил, ржавчина. Осуществляется она с помощью полипропиленовой сетки, в зависимости от размеров отверстий в которой удерживаются только примеси (микрофильтрация) или примеси и бактерии (ультрафильтрация). 1-ая ступень — это механическая очистка воды, в процессе которой удаляются такие инородные частицы, как песок, ил, ржавчина. Осуществляется она с помощью полипропиленовой сетки, в зависимости от размеров отверстий в которой удерживаются только примеси (микрофильтрация) или примеси и бактерии (ультрафильтрация).

2-ая ступень — удаление хлора, пестицидов, запахов. Происходит адсорбция, то есть поглощение частиц в порах какого-либо материала. Самым распространенным адсорбентом является природный фильтрант уголь, также используются синтетические волокна. 2-ая ступень — удаление хлора, пестицидов, запахов. Происходит адсорбция, то есть поглощение частиц в порах какого-либо материала. Самым распространенным адсорбентом является природный фильтрант уголь, также используются синтетические волокна. Уголь очищает, поглощая остаточный хлор, органические соединения и споры бактерий, и улучшает — вкус, запах, цвет питьевой воды . Многие производители применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4 раза выше. Чтобы предотвратить размножение бактерий внутри фильтра активированный уголь покрывают слоем серебра. В некоторых фильтрах используется полимерное углеродное волокно аквален — смесь угля и синтетических материалов.

3-я ступень — умягчение воды и ее освобождение от тяжелых металлов — ионный обмен. Помимо всего вышесказанного, мягкая вода в несколько раз улучшает вкус чая, кофе и других напитков, а также более пригодна для умывания и применения в быту.

Методы очистки воды Существует несколько методов очистки воды, но все они входят в три группы методов: — механические методы; — физико-химические методы; — биологические методы.

Наиболее дешевая — механическая очистка — применяется для выделения взвесей. Основные методы: процеживание, отстаивание и фильтрование. Применяются, как предварительные этапы. Химическая очистка применяется для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, выделение растворенных соединений, обесцвечивание и обеззараживание стоков. Физико-химическая очистка применяется для очистки сточных вод от грубо- и мелкодисперсионных частиц, коллоидных примесей, растворенных соединений. Высокопроизводительный и в то же время дорогой способ очистки. Биологические методы применяются для очистки от растворенных органических соединений. Метод основан на способности микроорганизмов разлагать растворенные органические соединения. Наиболее дешевая — механическая очистка — применяется для выделения взвесей. Основные методы: процеживание, отстаивание и фильтрование. Применяются, как предварительные этапы. Химическая очистка применяется для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, выделение растворенных соединений, обесцвечивание и обеззараживание стоков. Физико-химическая очистка применяется для очистки сточных вод от грубо- и мелкодисперсионных частиц, коллоидных примесей, растворенных соединений. Высокопроизводительный и в то же время дорогой способ очистки. Биологические методы применяются для очистки от растворенных органических соединений. Метод основан на способности микроорганизмов разлагать растворенные органические соединения.

Читайте также:  Анализы на микробиологические показатели воды

В настоящее время из общего количества сточных вод механической очистки подвергается 68% всех стоков, физико-химической- 3%, биологической — 29%. В перспективе предполагается повысить долю очистки биологическим методом до 80%, что улучшит качество очищаемой воды. Основным методом повышения качества очистки вредных выбросов предприятиям при рыночной экономике является система штрафов, а также система плат за пользование очистными сооружениями. В настоящее время из общего количества сточных вод механической очистки подвергается 68% всех стоков, физико-химической- 3%, биологической — 29%. В перспективе предполагается повысить долю очистки биологическим методом до 80%, что улучшит качество очищаемой воды. Основным методом повышения качества очистки вредных выбросов предприятиям при рыночной экономике является система штрафов, а также система плат за пользование очистными сооружениями.

Исследование качества питьевой воды в г. Краснодаре Объектом исследования выбрана вода микрорайон Комсомольский, Юбилейный, Черёмушки. Задачи исследования: – знакомство с теорией по данной проблеме; – проведение экологического мониторинга состояния питьевой воды в выбранных районах; – выявление основных загрязнителей воды; – установление соответствия качества питьевой воды санитарным нормам; – сопоставление качества исследуемой воды; – определение химических показателей дополнительно очищенной воды; – составление таблиц и графиков по данному материалу

Органолептические показатели воды. Содержание взвешенных частиц. Этот показатель качества воды определяется фильтрованием воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы. Для анализа берется 500 мл. воды. Фильтр перед работой взвешивается. После фильтрования осадок с фильтром высушивается до постоянной массы при 105 С, охлаждается в эксикаторе и взвешивается. Весы должны обладать высокой чувствительностью, лучше использовать аналитические весы. Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяется по формуле: (m1 – m2) • 1000/V, где m1 – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, г; m2 – масса бумажного фильтра до опыта, г; V – объем воды для анализа, л. ПДК = 10мг/г.

Цвет (окраска) При загрязнении водоема стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см. Диагностика цвета – один из показателей состояния водоема. Для определения цветности воды используется стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирается вода и на белом фоне бумаги определяется ее цвет (голубой, зеленый, серый, желтый, коричневый) – показатель определенного вида загрязнения.

Прозрачность Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений. Для определения прозрачности воды используется прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливается вода, подкладывается под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна шрифт, высота букв которого 2 мм, а толщина линий букв – 0,5 мм, и сливается вода до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт. Измеряется высота столба оставшейся воды линейкой и выражается степень прозрачности в сантиметрах. При прозрачности воды менее 3 см водопотребление ограничивается. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.

Запах Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов, обнаруживаемый непосредственно в воде или (водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после ее хлорирования, не должен превышать 2 баллов. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 ˚ и 60˚С.

источник

Вода, единственное соединение на планете существующее в природе в виде трех агрегатных состояний: жидкое, твердое, газообразное. Является универсальным растворителем, обладает “памятью”, необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле. Статистика последних лет показывает, что количество пресной воды на планете уменьшается. В результате зарегулирования рек, строительства на них водохранилищ, периодически возникающих аварийных ситуаций, выброса промышленных отходов и неочищенных коммунально- бытовых стоков в русло пресных водоемов приводят к загрязнению не только наземных, но и подземных бассейнов. Качество пресной воды ухудшается из-за увеличения цветности, появления привкусов и запахов, наличия повышенного содержания органических примесей, пестицидов и других химических соединений. Используемые фильтры и обеззараживающие соединения в водопроводных очистных сооружениях не эффективны, а порой даже не безопасны. В результате в питьевой воде, потребляемой населением, содержатся практически те же загрязнения, что и в природной. Проблема обеспечения населения питьевой водой, отвечающей требованиям стандарта, является одной из основных и требует комплексного и эффективного решения. С неэффективностью очистительных фильтров местных водонапорных станций мы сталкивакмся ежедневно, поэтому исследовательская работа посвящена поиску создания фильтра способного устранять или улучшать качество питьевой воды. Это стало главной целью исследований. Главная задача в создании фильтров – подбор компонентов способных устранять запах, улучшать вкусовые качества, задерживать не только не растворимые в воде примеси, но и примеси находящихся во взвешенном состоянии. Для решения поставленной задачи использованы различные методы исследования: анализ литературных и интернет источников, химический анализ на определение жесткости и кислотно – щелочной среды, способы очистки воды от примесей, анализ и подбор наиболее безопасного для здоровья, но эффективного обеззараживающего метода.

1.1 Способы очистки воды методом отстаивания

Отстаивание используют для удаления из воды хлора. Для этого водопроводную воду наливают в емкость и оставляют на несколько часов. Газообразный хлор удаляется с 1/3 глубины от поверхности воды. После отстаивания воду необходимо кипятить.

1.2 Способы очистки воды методом фильтрования

Данный способ очищает воду только от нерастворимых примесей, при этом растворимые соли, вирусы, бактерии, микроорганизмы остаются.

1.3 Способы очистки воды методом кипячения

Кипячение используют для уничтожения вирусов. Бактерий, микроорганизмов, удаления хлора. Недостатки: при кипячении вода меняет структуру из-за испарения кислорода, концентрация солей в оставшемся объеме увеличивается из-за испарения воды, многие вирусы гибнут при более высокой температуре, образуется дополнительный хлороформ вызывающий раковые заболевания.

1.4 Способы очистки воды методом кристаллизации

Метод основан на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости, сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а в наименее холодном затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Недостатки: метод требует медленного замораживания, не все растворимые соли осаждаются на дне сосуда.

1.5 Способы очистки воды методом дистилляции

Метод основан на свойствах воды изменять агрегатное состояние в зависимости от температуры. Так при кипячении вода из жидкого состояния переходит в газообразное. Оставляя на дне емкости растворимые в ней соли, вирусы, бактерии. Поднимаясь вверх и двигаясь по газоотводному приемнику дистиллятора охлаждается и переходит в жидкое состояние. Недостатки: легкая хлорорганика перегоняется вместе с водяным паром, уничтожаются важные микроэлементы, дистиллированная вода при длительном употреблении вымывает из организма соли кальция, железа и многие другие.

1.6 Методы обеззараживания воды алюмокалиевыми квасцами

В домашних условиях обеззараживание воды от бактерий осуществляют путем добавления 1гр соли на 4л воды. Алюмокалиевые квасцы очищают воду за счет образования продуктов гидролиза от бактерий, взвешенных частиц и примесей органических веществ, выделившаяся серная кислота нейтрализует воду, имеющую щелочную реакцию. Выпавший осадок удаляется фильтрованием.

Один из наиболее реальных и высокоэффективных методов очистки воды, позволяющий существенно улучшить качество питьевой и очищенной сточной воды, решить проблемы здравоохранения и экологии. Преимущества метода: возможность получения озона на месте применения; высокая активность озона в отношении обеззараживания воды от бактерий и вирусов; одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, устраняются запахи и привкусы; не изменяет натуральные свойства воды; заменяет традиционные методы хлорирования, ультразвук, фильтрацию и другие. Недостатки: большие затраты электроэнергии.

Хлор давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически во всех очистных предприятиях России. Механизм бактерицидного действия хлора заключается во взаимодействии с составными частями клетки микроорганизма, что приводит к нарушению обмена веществ в клетке и отмиранию микроорганизмов. Недостатки: хлор сильнодействующее ядовитое вещество; способствует образованию в воде токсичных и хлорорганических соединений; обладает последействием; очистные станции использующие хлор являются объектами повышенной опасности.

Применяется в жидком виде, получают на месте применения электрохимическим способом. Эффективен против большинства болезнетворных микроорганизмов, безопасен при использовании и хранении.

Недостатки: неэффективен против цист; при хранении теряет активность и выделяет газообразный хлор; после использования образует большое количество побочных продуктов; требует немедленного использования сразу после получения.

Для проведения эксперимента были взяты образцы воды из трех разных источников: водопроводная, вода подземного бассейна, вода из природного водоема г.Краснодара, п.Северного. проведен анализ каждого образца и выбран для дальнейшего исследования наиболее загрязненный источник. Все исследования проводились поэтапно независимо от способа очистки в одинаковой последовательности.

Цели:

  • получить фильтр максимально очищающий воду от примесей;
  • уменьшить показатель щелочной среды;
  • очистить воду от неприятных запахов;
  • улучшить вкус воды;
  • снизить содержание растворимых солей;
  • уменьшить показатель жесткости воды.

Задачи:

  • подобрать компоненты фильтра на основе их характеристик удовлетворяющие поставленным целям;
  • определить фильтр наиболее эффективно очищающий воду от примесей и неприятных запахов;
  • определить наиболее безопасный, но эффективный обеззараживающий способ очистки воды;
  • по результатам исследований разработать ряд рекомендаций для органов местного самоуправления по использованию в водоочистительных станциях наиболее эффективных способов очистки воды.

Методика последовательного исследования:

  • отстаивание;
  • фильтрование;
  • определение кислотно-щелочной среды раствора или фильтрата;
  • определение жесткости раствора или фильтрата.

Метод исследования: химический (экспериментальный).

Оборудование: образцы проб трех различных источников, универсальная индикаторная бумага, шкала определения рН среды, мыльный раствор туалетного мыла, ватные диски, активированный уголь, песок, древесные опилки, поваренная соль, стеклянные: колбы, воронки, палочки.

Предмет исследования: Химия. Здоровье человека.

Актуальность исследования: Вода жизненно важное соединение и от ее качества зависит здоровье, долголетие человека, а так же всех живых организмов.

2.1 Анализ образцов проб воды из разных источников

Для анализа взяты образцы проб пресной воды из трех различных источников: образец №1 — водопроводная вода, образец №2 — вода подземного бассейна (колодезная), образец №3 — вода из природного водоема г. Краснодара, п.Северного (приложение 1).

В результате проведения ряда последовательных экспериментов получены следующие результаты: отстаивание представленных образцов (приложение 2а) показало наличие не растворимых солей в каждом образце; фильтрование (приложение 2б) – наличие загрязнителей во всех образцах даже после отстаивания; определение кислотно – щелочной (рН) среды раствора – все три образца (приложение 3) имеют щелочную среду, причем содержание щелочи в водопроводной воде значительно выше чем в колодезной, но меньше чем у природного источника. Вывод: не рекомендуется пить сырую водопроводную воду из-за повышенного содержания щелочи, купаться или брать воду для хозяйственных нужд из природного источника; определение жесткости воды (приложение 4) показало содержание во всех трех образцах повышенное содержание солей кальция и магния.

Для дальнейших исследований выбрана вода наиболее загрязненного источника – природного водоема (образец №3).

2.2 Очистка воды методом кристаллизации

Выбранный образец (приложение 5) подвергли кристаллизации с последующим удалением нижней части содержащей нерастворимые примеси. Произвели размораживание при комнатной температуре и провели анализ полученного образца. Результат выявил не эффективность данного метода по очистке воды от растворимых солей (приложение 5).

2.3 Очистка воды из природного водоема сложными фильтрами и ее анализ

2.3.1 Фильтровальный диск — опилки

Анализ полученного фильтрата (приложение 6) показал не эффективность использования при очистке воды данного фильтра, так как показатель щелочной среды не изменился, жесткость воды осталась в неизменном виде, о чем говорит масса хлопьев на поверхности фильтрата.

2.3.2 Фильтровальный диск – песок — опилки

Через трехслойный фильтр (приложение 7) пропустили исследуемый образец. Проанализировали полученный фильтрат (приложение 7). Результат: щелочная среда фильтрата уменьшилась с интервала 10 – 11 до 9 – 10; количество хлопьев на поверхности фильтрата значительно сократилось, что доказывает снижение содержание солей кальция и магния, уменьшение жесткости воды.

2.3.3 Фильтровальный диск – активированный уголь

Активированный уголь выступает в роли сорбента при фильтровании поглощая вредные примеси и неприятный запах, поэтому он был выбран в качестве компонента фильтра. Произвели фильтрование образца №3 через фильтр, фильтрат подвергли поэтапному химическому анализу. Результат: свойства фильтрата в сравнении с образцом не изменились (приложение 8). Вывод: активированный уголь не способствует снижению содержания солей и щелочной среды.

2.3.4 Фильтровальный диск – активированный уголь — опилки

Показатель жесткости воды и рН среды в полученном фильтрате изменился, но незначительно (приложение 9). Вывод: данный фильтр улучшает качество воды, но не является эффективным.

2.3.5 Фильтровальный диск – активированный уголь – поваренная соль – активированный уголь

Анализ фильтрата полученного из сложного четырехслойного фильтра (приложение 10) показал эффективность его использования, так как: 1 – щелочная среда фильтрата уменьшилась по сравнению с исходным образцом с интервала 10 – 11 до 8 – 9; 2 – жесткость воды уменьшилась, что доказывает снижение содержание растворимых солей.

Проведенные исследования проб воды взятой из трех разных источников показали:

1 — неэффективность использования очистительных фильтров в водоочистительных станциях. Водопроводная вода содержит растворимые и нерастворимые в воде соли содержание которых превышает установленные нормы, вода жесткая, с повышенной щелочной средой;

2 — вода подземного бассейна содержит различные загрязнители так же превышающие установленные нормы;

3 – проба воды взятой из наземного природного водоема вызывает наибольшие опасения из – за наличия цветности, запаха, примесей во много раз превышающие нормы и тем самым опасны для нормальной жизнедеятельности живых организмов водоема, показатель щелочной среды находится на критической отметке.

Для дальнейших исследований был выбран образец пробы воды из природного водоема показавший наиболее отрицательный результат. В ходе проведения экспериментальных работ и анализа полученных фильтратов возникли трудности в подборе слоев фильтра способных максимально устранить выявленные ранее отрицательные показатели. Однако, не смотря на всю сложность эксперимента, были достигнуты неплохие результаты. Если использовать сложный многослойный фильтр, состоящий из: фильтра, активированного угля, поваренной соли и песка в комплексе с озонированием будет достигнут конечный результат удовлетворяющий поставленным целям. На основании вышеизложенного составлен ряд предложений рекомендательного характера для органов местного самоуправления:

1. Использовать в имеющихся очистительных водонапорных станциях комплексного подхода в очистке питьевой воды от примесей состоящего из: сложного четырехслойного фильтра с последующим озонированием фильтрата;

2. Закончить строительство водоочистительной станции в г. Краснодаре, п.Северном и подключить жителей к централизованному водопроводу.

Проблема качества питьевой воды и способов ее очистки всегда была, есть и будет актуальной. Исследование в данном направлении нельзя прекращать, а методику данных исследований включить в один из разделов элективного курса по выбору “Практическая химия”.

Список использованной литературы

  1. Г.А. Скоробогатов, А.И. Калинин “Водопроводная вода. Ее химические загрязнения и способы доочистки в домашних условиях” — СПб/издательство С.-Петерб., 2003
  2. Краузер Б.; Фридмантл М. Химия. Лабораторный практикум.- М:Химия, 1995
  3. Чебышев Н.; Каган Б. Высшая школа 21-го века: Проблема качества//Высшее образование в России.- 2000
  4. Фридмантл М. “Химия в действии”. М. “Мир” 1991
  5. И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская Учебник для 9 кл. общеобразовательных учреждений/ 4-е изд. М.:ООО ТИД “Русское слово”, 2009
  6. И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская Учебник для 8 кл. общеобразовательных учреждений/ 4-е изд. М.:ООО ТИД “Русское слово”, 2009

источник