Подготовка и очистка воды презентация. Презентация "способы очистки воды" - презентация. Фильтры бывают разных типов

ПРОЕКТ

«Способы очистки и фильтрации питьевой воды»

Выполнил:

Ученик 8А класса

Лазарев Денис

Проверил наставник

Воробьева Ирина Ивановна

• Введение :

• Цели и задачи. Актуальность.
• Цели и задачи.
• Актуальность.
• Теоретическая часть:
• Теоретическая часть:

• 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.

Цели и задачи

Цель работы:

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

Задачи:

1. Узнать о значении воды в жизни человека

2. Ознакомиться с определением качества воды

3. Рассмотреть способы улучшения качества питьевой воды

Актуальность

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.

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.

Загрязнители воды

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.

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

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

Фильтрование

Данный способ очищает воду только от нерастворимых примесей.

Кипячение

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.

Кристаллизация

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.

Дистилляция

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.

Озонирование

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.

Хлорирование

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.

Гипохлорит натрия

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.

N a C l O

Фильтры

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

Практическая часть

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.

Можно пробовать!

Заключение

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

Список литературы

• 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.

Вода в быту используется постоянно, но не всегда безопасно то, что течет из-под крана, поэтому чтобы избавить воду от вредных примесей существуют определенные способы очистки воды в быту, например: кипячение, отстаивание, вымораживание и фильтрация с применением различных современных технологий.

КИПЯЧЕНИЕ Самый доступный и распространенный способ водоочистки в быту - это, конечно, кипячение. Ее необходимо кипятить не менее 15 минут, затем дать время отстоятся и остыть перед употреблением. Вследствие длительного кипячения в воде погибают многие бактерии и микроорганизмы, но все же существуют и такие, которые выдерживают и длительное кипячение. Такой способ очистки делает воду мягче, потому что соли жесткости переходят в нерастворимое состояние и оседают на стенках чайника, улетучивается хлор и другие растворенные газы, но долго хранить такую воду невозможно, потому что в ней быстро начинают размножаться бактерии.

ОТСТАИВАНИЕ Очистить воду в быту способом отстаивания тоже довольно проблематично, потому что отстаивать воду следует не меньше 7 часов, но если отстаивать больше, то в ней активно размножаются бактерии. Использовать можно только верхние слои отстоянной воды, а в оставшейся содержатся вредные вещества, хлор и другие примеси. Помимо всего такая вода обязательно нуждается в дополнительной обработке, например, кипячении или вымораживании.

ВЫМОРАЖИВАНИЕ Еще одним способом очистки воды в быту является вымораживание и считается, что чистая вода без примесей замерзает первой, именно ее и следует употреблять людям. Та жидкость, которая не замерзает, содержит примеси и ее необходимо выливать. Вымораживание неплохой способ очистки, смягчения, но достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс.

ФИЛЬТРОВАНИЕ Фильтрование считается самым эффективным и современным способом очистки воды. Опытные специалисты подбирают фильтры исходя из качества исходной воды для достижения необходимой степени очистки. Прогрессивные инновационные технологии позволяют снизить концентрацию загрязнений и вредных веществ, удалить полностью патогенные микроорганизмы, бактерии и вирусы. Очистить воду от механических примесей – песка, окалины и прочего механического мусора, позволяют механические фильтры. Смягчить и удалить все ненужные примеси позволяют фильтры с системой обратного осмоса.

КАКИЕ БЫВАЮТ ФИЛЬТРЫ: Сорбционные фильтры Безреагентные фильтры обезжелезивания воды Ионообменные Обратноосмотические фильтры Уф- и озоновые фильтры

ОБРАТНООСМОТИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ Самые современные фильтры для очистки воды. В них используются тонкопленочные мембраны с размером ячеек, сопоставимым с размером молекулы воды. Обратноосмотические фильтры бывают прямоточными и накопительными. Накопительные более экономны: вода из них сливается в специальный бак и используется по мере необходимости. Это позволяет снизить время использования мембраны и эффективнее расходовать очищенную воду. Такие фильтры удобно использовать в быту, когда потребление воды в течение суток неравномерно.

ИОНООБМЕННЫЕ ФИЛЬТРЫ Наиболее универсальный вид фильтров, в котором используются ионозамещающие смолы. При пропускании воды через такую смолу в последней ионы кальция и магния заменяются на ионы натрия и хлора. За счет этого происходит смягчение жесткой воды, которая создает массу проблем при использовании без очистки.

БЕЗРЕАГЕНТНЫЕ ФИЛЬТРЫ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ВОДЫ Высокое содержание железа, марганца и сероводорода в воде придает ей неприятный привкус и запах, а также способствует коррозии труб и сантехники. Чтобы вывести эти вещества из воды в виде осадка, достаточно обеспечить избыточное содержание в ней кислорода, которое запустит окислительные реакции. С воздушной аэрацией Технология основана на обработке воды обычным атмосферным воздухом, в котором содержится достаточное количество кислорода для необходимых окислительных реакций. С электрохимической аэрацией Технология основана на превращениях химической и электрической энергии.

СОРБЦИОННЫЕ ФИЛЬТРЫ Используются как самостоятельно, так и в составе сложных систем очистки. Роль фильтрующей среды играет активированный уголь из кокосовой скорлупы, адсорбирующие свойства которого в 4 раза выше, чем обычного древесного угля. Угольные фильтры способны улучшить вкус, цвет, запах воды, удалить остаточный хлор, растворенные газы и органические соединения. При добавлении к углю ионообменных веществ возможна очистка воды от тяжелых металлов, бактерий, пестицидов, гербицидов, асбеста, нефтепродуктов. Угольные фильтры, адсорбируя органику, являются благоприятной средой для размножения микроорганизмов и бактерий, поэтому их можно использовать только совместно с системами обеззараживания воды.

У Ф- И ОЗОНОВЫЕ ФИЛЬТРЫ Это обеззараживающие фильтры, убивающие бактерии и некоторые вирусы. Озон имеет свойство разлагаться в воде с образованием кислорода, который разрушает ферментные системы микробных клеток. Озоновые фильтры отличаются высоким расходом электроэнергии, требуют использования сложной аппаратуры и квалифицированного технического обслуживания. Их чаще всего применяют для очистки воды в плавательных бассейнах и в медицинских учреждениях. Высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками обладают УФ-фильтры, получившие более широкое распространение: их ставят в домах, коттеджах, лабораториях, ресторанах. В них не используются реагенты, что упрощает технологический процесс очистки. Ультрафиолет обладает обеззараживающими свойствами, уничтожает не только вегетативные, но и споровые формы бактерий и не изменяет свойства воды.

Вода – основа всей органической жизни, без которой невозможно ни существование человека, ни развития человечества в целом. Кроме непосредственной необходимости поддерживать жизнедеятельность организма, человек потребляет пресную воду в больших количествах для содержания сельского хозяйства и обеспечения различных бытовых нужд. Вода покрывает более 70% поверхности земли и составляет около 1/4400 от общей массы планеты, но при этом на долю пресной приходится менее 3% от общего ее количества. При этом около 70% всей пресной воды находится в форме ледников, что затрудняет ее использование.

НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Тема: Способы очистки воды. Выполнил: ученик 4а класса МАОУ «Гимназия №108» Савельев Дмитрий Руководитель: Кузнецова Н.В.

Актуальность темы. Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено.

Цель исследования: изучение способов очистки воды и их сравнение их результатов с помощью эксперимента. Задачи: 1. Изучить способы очистки воды с древних времён до наших дней. 2. Изучить влияние вредных веществ, содержащихся в воде на организм человека. 3. Попробовать создать подобие фильтра для воды из подручных средств и сравнить его результат его очистки с результатом очистки с помощью современного бытового фильтра.

На заре человечества, когда Земля еще не была столь перенаселена, а люди не загрязняли ее отходами своей жизнедеятельности, питьевая вода была практически идеально чистой и не требовала дополнительных систем очистки. Люди лишь пытались придать воде улучшенные вкусовые качества с помощью ягод, цветов и фруктов. А от мутности избавлялись простым отстаиванием питьевой воды.

Первые очистные системы фильтрации воды. Некое подобие их было создано в Китае и представляло собой обычные камышовые тростинки, пропитанные коагулянтами.

Рукав Гиппократа. Один из таких простейших фильтров даже вошел в историю как «рукав Гиппократа».

Прообразы современных фильтров. Их принцип действия был близок к естественным очистным процессам и заключался в прохождении воды сквозь слой различных веществ: щебня, песка и древесного угля.

Но скоро данных очистных систем стало недостаточно. На разных концах планеты начали создаваться специальные очистные сооружения, призванные хранить, накапливать и очищать воду.

Прогресс заставил создавать новые способы очистки воды.

Я провёл анкетирование в своём классе на тему: Используете ли вы дома бытовые фильтры для очистки воды.

Оказалось, что большинство детей пользуется фильтрами, но есть несколько человек, которые ещё не используют фильтры.

Эксперимент 1.

Из соломинки начала капать более чистая вода.

Эксперимент 2.

Затем я растопил лёд.

Вода стала более чистой.

Эксперимент 3.

Бытовой фильтр значительно лучше очистил воду.

Выводы. существуют разные способы очистки воды: отстаивание, использование камышовых тростинок, «Рукав Гиппократа», кипячение, воздействие солнечными лучами и др. Человек может создать самодельный фильтр из подручных материалов, но он очистит воду лишь от механических загрязнений. Современный бытовой фильтр способен очистить воду от вредных химических примесей, поэтому он более эффективен.

Спасибо за внимание!