Рациональное использование водных ресурсов Казахстана

Тип работы: Реферат
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 19 страниц
В избранное:

На тему: Рациональное использование водных ресурсов Казахстана

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
I Водные ресурсы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
1.1. Происхождение воды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
1.2. Водный баланс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
1.3. Водообеспеченность стран мира ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
II Водные ресурсы Казахстана ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2.1. Характеристика состава питьевой воды ... ... ... ... ... ... ... ... .16
III Расчет материального баланса очистных сооружений фосфорного
производства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
IV Озонирование воды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
4.1. Химические свойства озона ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...28
4.2. Биологические свойства озона ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
4.3. Получение озона ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..29
4.4. Применение озона в системах водоподготовки ... ... ... ... ... ... 29
Заключение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
Список литературы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..35

ВВЕДЕНИЕ

Проблема взаимодействия природы и общества приобрела особую остроту на
современном этапе и задачи сохранения экологического равновесия в природе и
экономического развития взаимосвязаны, так как, загрязняя окружающую среду
и истощая природные ресурсы, невозможно обеспечить устойчивое экономическое
развитие.
Формирование комплексной и гармоничной системы природопользования,
которая способствовала бы оздоровлению окружающей среды и устойчивому
развитию экономики, является важнейшей проблемой для нашей страны. Для
преодоления острых противоречий во взаимоотношениях общества и природы
необходим нетрадиционный образ мышления, переход к экологизации
производства и экономики. Ее разрешение требует знания основ экологии,
экономики и организации природопользования специалистами экономического
профиля.
В результате хозяйственной деятельности, разрушающей и истощающей
природную среду, невозможно обеспечить устойчивое экономическое развитие.
На этапе перехода к рыночным отношениям наибольшую значимость
приобретает экономичный механизм в оздоровлении окружающей среды и
рациональном природопользовании.
Развитие комплексного, рационального природопользования, которое
отвечало бы как программе подъема экономики, так и задаче наиболее
эффективного улучшения окружающей среды стало важнейшей проблемой для
ученых различного профиля.

I. Водные ресурсы
Вода занимает особое место среди природных ресурсов нашей планеты.
Известно, что более 30 % поверхности земли составляет суша, а все остальное
- мировой океан. И хотя воды на земном шаре очень много, она не равномерно
распределена по странам и районам земли. Запасы пресной воды ничтожно малы
– около 3% вместе со льдами Арктики, Гренландии и Антарктиды по отношению к
общим водным ресурсам нашей планеты. Вода нужна не только для удаления
жажды, но и необходима любому производству. Нынешние технологии очень
водоемкие: для выплавки 1 т. стали требуется 250 воды, производства 1
т. бумаги – 900 , 1 т. капрона – 5600 . Не уступает и сельское
хозяйство. Для выращивания 1 т. поливной пшеницы нужно 800 воды, 1 т.
хлопка – в 10 раз больше. Ежегодно показатели затраты воды растет.
Происхождение воды. Вода большая часть, которой сосредоточена в морях
и океанах, образовалась в результате процесса кристаллизации гранитной
магмы, изверженной при вулканической деятельности в докембрийский период.
На поверхности земли обнаружены термальные источники так называемые,
ювенильные воды, т.е. впервые вступающая в круговорот влага земного шара.
Эти воды образуются из кислорода и водорода, выделяющихся из магмы.
Соотношения водных ресурсов земли
Мировой океан, объем воды 97,2 – 97,5 %
Ледники (включая Антарктиду) 1,75 – 2,15 %
Подземные воды 0,72 %
Пресные озера 0,009 %
Внутренние моря, соленые озера 0,008 %
Реки 0,001 %

В атмосфере вода обновляется за 10, а в текущих реках за 12 – 16
суток.
В реках сравнительно мало воды, они за год выносят 10 – 12
твердого вещества и 3,3 млрд. т. растворимого вещества. В среднем за каждые
125 тыс. лет с материков смывается 1м слоя земли.
Если бы все льды на земле растаяли, уровень океана повысился на 65 –
70см, и немало суши оказалось бы погруженной в морской пучине.
Однако основные запасы пресной воды представляют собой ледники горных
вершин и льды Арктики и Антарктиды – 97 %. В нашем распоряжении вода рек,
озер и водоемов, что составляет порядка 3 %.
Водный баланс. В геологическом масштабе времени легко обнаружить
частые нарушения между балансом океанских и континентальных вод. Со
значительным изменением уровня океанов в большинстве случаев связаны
изменения климата на планете. Наблюдения за флуктуацией поверхностных и
подземных вод и изменением растительных сообществ, за ритмом снежного и
ледяного покрова указывают на существование режима континентального
увлажнения с циклом 1800 - 2000 лет.
Для населения земного шара потребности в водных ресурсах
распределяются следующим образом:
Ирригация - 7000
Промышленность – 1700
Бытовые нужды – 600
Разбавление сточных вод - 9000
Другие виды потребления – 400
Итого 18700
Эти оценки были сделаны с учетом того, что воду можно использовать
лишь 1 раз. Реальные потребности несколько менее 18700 воды, т.е.
составляют больше половины пригодных для использования водных ресурсов.
Водообеспеченность – возможность удовлетворения потребности в воде
промышленности, сельского, коммунального и других отраслей народного
хозяйства ежегодно возобновляемых ее ресурсами.
В среднем на 1 жителя планеты в день приходится до 3 тыс. литров воды,
но 1 млрд. из 5 млрд. живущих на земле не может обеспечить себе минимум в
2 - 3л. пресной воды в день. Миллионы голодают вследствие недостатка воды
для скота и полива полей.
Первое место в мире по абсолютной величине возобновляемых ресурсов
принадлежит Бразилии, где водные ресурсы только одной Амазонки достигают
почти 20 % суммарных водных ресурсов всего мира, а ресурсы всей ее
территории (9230 год) почти в 2 раза превышают водные ресурсы
бывшего Советского Союза.
Вода занимает 70,8 % поверхности земного шара. Из общей площади земли
510 млн. суша занимает 29,2%. Остальная часть планеты – моря и
океаны. Запас воды мирового океана 1370 млн. (93,96 %). Пресные воды
рек и озер составляют около 230 тыс. (3% поверхности суши).
Водообеспеченность стран мира
ГосударствПлощадь, Население Водные ресурсы в среднем по водности,
о тыс. млн. чел. год
СуммарныеНа 1 пл. На 1 % от
, в т. человека,мировых
км ресурсов
в год год
Бразилия 8512 107145
1 Очень чистая ИЗВ
2 Чистая 0,3 ИЗВ

3 Умеренно загрязненная 1 ИЗВ
2,5
4 Загрязненная 2,5 ИЗВ
4,0
5 Грязная 4,0 ИЗВ
6,0
6 Очень грязная 6,0 ИЗВ
10
7 Чрезвычайно грязная ИЗВ 10

За последние несколько лет в море поступает значительное количество
загрязняющих веществ, в первую очередь нефтепродукты, органические
соединения, металл, и самое печальное, продолжается расширение
нефтепромыслов в прибрежных районах без учета оценки экологических
последствий.
Так, средние концентрации нефтепродуктов в прибрежной части моря
составляют до 11,4 ПДК. В связи с загрязнением вод Каспийского моря
отмечаются случаи массовой гибели водоплавающих птиц, тюленей.
Увеличилась микробная загрязненность в водоемах Северо-Казахстанской,
Южно-Казахстанской, Семипалатинской, Талдыкорганской областей. Причиной
этого является перегрузка и неэффективная работа очистных сооружений, сброс
загрязненных хозбытовых и производственных сточных вод. Отсутствие
своевременной очистки территории поселений и водоохранных зон от накоплений
приводит к загрязнению органическими веществами воды в результате смыва их
в паводковый период и во время атмосферных осадков.

III. РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ФОСФОРНОГО
ПРОИЗВОДСТВА

Так, требуется составить материальный баланс технологической схемы
очистки сточных вод слабой минерализации, содержащих элементарный фосфор Р4
и взвеси.
Для удаления фосфора в схеме использован химический метод - перевод
элементарного фосфора в анионы ортофосфорной кислоты окислением. Этот метод
является вполне приемлемым, так как стоки повторно используются на
производстве, и концентрация фосфатов в них не нормируется.
В качестве окислителя используется перманганат калия. Для очистки от
взвесей используется гравитационный метод осаждения и фильтрации.
Таким образом, очистка стоков включает следующие операции:
- сбор стоков в прудах-накопителях, усреднение;
- ввод раствора перманганата калия (для окисления элементарного
фосфора) в трубопровод подачи стоков на отстойники;
- ввод растворов коагулянта и флокулянта в вихревые смесители перед
отстойниками (при необходимости ввод известкового молока) для осаждения
фосфатов и взвесей;
- осветление стоков отстаиванием в горизонтальных отстойниках;
- механическое обезвоживание осадка на вакуум-фильтрах;
- уплотнение осадка на осадкоуплотнителях.
3.1 Расчет материального баланса
Материальный баланс представлен в виде схемы и таблиц. Исходными
данными для расчета материального баланса являете производительность
очистных сооружений концентрация в них элементарного фосфора и взвешенных
веществ.
3.1.1 Расчет количества раствора перманганата калия
Неочищенные стоки в количестве Q1 = 40000 м3\сут; Содержание
элементарного фосфора 0.45 мг\л или г\м3; окисления элементарного фосфора
используется 1% раствор перманганата калия. Требуемое количество
перманганата калия определяется стехиометрическими расчетами.
Окисление элементарного фосфора, содержавшегося в стоках,
осуществляется в соответствии с реакцией:

4КМnО4+ Р4+ 6H2O= 4MnO2 +2Р2O5+КОН+4H2

Где - количество ;
Q1 – расход неочищенных стоков, 40000 м3\сут;
- концентрация , ;
=
Молярные массы веществ, вступающих в реакцию:
Мол. Масса = 124кг;
Мол. масса 4KMnO4 =632 кг
отсюда 124 кг окисляются 632кг КМnO4, а 10,2кг Р4 - x кг КMnО4
Тогда х = 18*632\124=91,7 кг\сут
Для прохождения реакции полностью требуется 52 кгсут КМпО4, по
активному веществу. Второго сорта товарного продукта КМпО4 требуется
G=91,7 * 10098=93,6 кгсут.
Количество 1 % рабочего раствора G • 100 1,0 = 9360 кгсут, что
примерно равно 936 л\сут или 0,90 м3\сут (q KMnO4). Плотностью раствора
пренебрегаем, так как на точность расчетов она не влияет.
3.1.2 Расчет количества раствора коагулянта

Согласно СНиП 2.04.02.84 доза коагулянта в расчете на А12(SO4)3
принимается по таблице 16, исходя их мутности (взвешенные вещества)
очищаемой воды. Содержание взвешенных веществ 500 мгдм, доза коагулянта
составила Дк=45-50=5. Расход коагулянта в расчете на Al2(SO4)3 на Q =40000
м3сут составит:
q коаг=Дк* Q = 50 * 40000 = 2000000 гсут =2000 кгсут.
Так как коагулянт применяется в виде 5 % - ного раствора, то получаем:
q коаг=q коаг*100\5=40000 кгсут = 40м3сут. Плотностью и удельным
весом раствора, как и в предыдущем случае, пренебрегаем, так как на
точность расчетов они не влияют.
3.1.3 Расчет количества известкового молока
Согласно СНиП 2.04.02.84 и. 6.19 доза подщелачивающего реагента
определяется по формуле:
Д=Кщ(Дк\Ек-Щ+1)
где Дк - максимальная доза коагулянта 50 мгл (см. п.2 настоящего
расчета);
Ек =57 - эквивалентная масса коагулянта принимается по СНиП
2.04.02.84;
Кщ=28 коэффициент для извести принимается по СНиП 2.04.02.84;
Що=2,7 минимальная щелочность стоков, принимается из статистики
предприятия.
Тогда Дщ=28(50\57-2,7+1)=28*(-0,82) мг\л
Знак минус показывает, что имеющаяся щелочность в стоках достаточна
для протекания процесса коагуляции. Таким образом, подщелачивания
(известкования) не требуется.
3.1.4 Расчёт количества флокулянта
Согласно СНиП 2.04.02.84 доза флокулянта полиакриламида (ПАА)
принимается по мутности.
Для мутности 500 мг\л Дакт ПАА=0,25 мг\л., принимаем Дакт ПАА=0,25
мг\л
По ТУ 6-01-1049-82 8% активного вещества.
Отсюда доза ПАА по товарному продукту составит:
= Дакт ПАА = 3,1 мг\л.
Расход товарного ПАА на 40000 м3сут стоков составит:
GПАА тов=40000*3,1 = 12400 мг\сут или 124 кг\сут.
По СНиП 2.04.02.84 п.6.30 ПАА рекомендуется использовать в виде 0,1-1%-
ного раствора. Отсюда расход 1%-ного раствора ПАА составит:
qПАА р-р=124*1001=12400 лсут или 12,4 м3сут.

3.1.5 Количество неочищенных стоков до вихревых смесителей составит:
Q2=Q+q p-p KMnO4=40000+0.5=40000.5 м3сут
3.1.6 Количество неочищенных стоков после вихревых смесителей составит:
Q3=Q2+q ПАА p-p =40000,5+40+12,4 = 40052,9 м3сут
3.1.7 Расчёт количества осадка (шлама), образующегося на отстойниках
По условия расчёта на отстойниках достигается снижение взвешенных
веществ (мутности) с 500 мгдм3 до 12мгдм3, т.е. снижение сухих веществ в
стоках составит СВ=500-12=488 мгл=0,488 кгм3.
Так как осадок (шлам) представляет собой суспензию 98%-ной влажности,
то объём осадка определяется по зависимости:
W=CB(100-P)*Q1,
где СВ - количество сухих веществ в осадке (шламе);
Р - влажность осадка (шлама),
W=0.488(100-98)*40000=39040 кгсут или 39 м3сут.
Количество осветлённой воды Q4=Q3-W=40052,9 – 39 = 40013,9 м3сут.
Переход от весовых единиц к объёмным правомерен, так как удельный вес
осадков (шламов) в практике принимается равным удельному весу воды.
3.1.8 Расчет ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.