Inovații în alimentarea cu apă și canalizare. Există suficientă apă pentru toată lumea? Discuție despre problema cererii și ofertei în aprovizionarea cu apă

Consumul casnic, municipal și industrial reprezintă mai puțin de o cincime din utilizarea apei la nivel mondial și doar 5% în Africa, America Centrală și Asia. Există deficite mari în țările în curs de dezvoltare, unde peste 1 miliard de oameni nu au acces la apă curată și mulți alții se bazează pe aprovizionare nesigură. Există, de asemenea, inegalități în distribuția apei, populațiile urbane sărace obținând apă din surse nesigure și de calitate scăzută și furnizorii plătiți în exces. Cererea populației urbane are adesea o preferință mai mare decât nevoile zonelor rurale.

Există diferențe între țările industrializate și cele în curs de dezvoltare atât în ceea ce privește natura problemelor, cât și opțiunile de alimentare cu apă.

În țările industrializate, debitele de apă tind să fie mai mari, cererea este moderată și se pune accent pe reducerea consumului și utilizarea mai eficientă a apei pentru a evita necesitatea de a adăuga noi surse sau de a reduce total furnizarea.

În țările în curs de dezvoltare, oferta scăzută este asociată cu cererea mare, iar accentul se pune pe găsirea de noi surse de apă. Eficiența scăzută a sistemelor de alimentare cu apă existente și organizarea nesatisfăcătoare a managementului sunt observate peste tot. O mare parte a populației sărace și dezavantajate din mediul urban nu are acces la alimentare cu apă.

Epuizarea surselor de apă determină deteriorarea calității acestora din urmă atât în țările dezvoltate, cât și în cele în curs de dezvoltare.

Există o gamă largă de opțiuni pentru a satisface o mare varietate de nevoi de alimentare cu apă. În țările în curs de dezvoltare, prioritățile sunt extinderea alimentării cu apă în zonele urbane și rurale și restabilirea alimentării cu apă în zonele urbane.

Managementul cererii

Managementul răspunsului la cerere devine din ce în ce mai comun în multe țări industrializate. Potențialul său de reducere a consumului este direct proporțional cu nivelul predominant de utilizare a apei. Managementul cererii are un mare potențial în Statele Unite, unde consumul mediu de persoană este de aproximativ 400 de litri pe zi. În țările în curs de dezvoltare, această cifră este în general mai mică. Cu toate acestea, această situație diferă semnificativ de la o țară la alta și există, de asemenea, potențialul de economisire pentru cei mai mari consumatori de apă. În New Delhi, de exemplu, consumul zilnic de apă de la robinet pe gospodărie variază de la 700 de litri pentru o gospodărie cu venituri mici la 2.200 de litri pentru cei bogați. Tarifele sunt în principal subvenționate de guvern, lăsând puține stimulente pentru conservarea consumului de apă.

Consumul de apă pentru spălare și salubrizare reprezintă o pondere semnificativă din consumul de apă în sectoarele casnic și industrial. Este necesar să se elaboreze standarde, reglementări și sancțiuni pentru promovarea tehnologiilor de economisire a apei, inclusiv pentru producătorii de aparate și echipamente de uz casnic, precum și plata subvențiilor către consumatorii care decid să treacă la dispozitive de economisire a apei. În Danemarca, consumul de apă pe cap de locuitor a scăzut cu 24% în 10 ani, datorită adoptării pe scară largă a tehnologiilor de economisire a apei, inclusiv pentru toalete, dușuri și mașini de spălat.

În multe regiuni ale lumii, inclusiv Statele Unite ale Americii, Africa de Sud și Europa, tarifele bloc, cu tarife reduse pentru utilizatori și creșteri progresive pe măsură ce nivelul consumului crește, au reușit să stăpânească sau să reducă cererea de apă. Pentru eficacitatea lor, este esențială implementarea apometrelor ieftine, dar eficiente.

Surse alternative de apă

Nivelul pierderilor de apă din scurgeri, conexiuni ilegale și probleme cu contorizarea rămâne în continuare ridicat. În orașele asiatice reprezintă 35-40% din totalul aprovizionării cu apă, iar în unele orașe această cifră ajunge la 60%. Stabilizarea și reducerea pierderilor în sistemele de conducte poate ajuta la îmbunătățirea alimentării cu apă. De exemplu, datele pentru Marea Britanie arată o scădere a consumului zilnic de apă pe cap de locuitor cu 29 de litri, ca urmare a introducerii de către autorități a inspecțiilor preventive obligatorii pentru detectarea scurgerilor. Implementarea acestui program și a altor măsuri pentru utilizarea rațională a apei a dus la faptul că s-a decis amânarea luării în considerare a planurilor de construire a unui nou baraj în Yorkshire.

Recoltarea apei de ploaie prin rezervoare de pe acoperiș, rezervoare și alte metode este o modalitate eficientă de alimentare cu apă menajeră.

Caseta 5.6: Recoltarea apei pluviale urbane devine din ce în ce mai frecventă

În Germania, există subvenții speciale care încurajează locuitorii să construiască rezervoare de colectare a apei pluviale și apoi să folosească apă filtrată. Datorită economiilor la costurile lunare cu apă și a altor beneficii, investiția în colectarea apei de ploaie se amortiza în 12 ani. În Tokyo, Japonia, 70% din toate toaletele din Ryogoku Kokugkan, clădirea de lupte de sumo, sunt alimentate cu apă de ploaie.

O altă sursă importantă poate fi reciclarea apelor uzate. Până în 1999, zona golfului San Francisco din California reutiliza cantități mari de apă uzată – suficient pentru a satisface nevoile a 2 milioane de oameni. Până în 2020, este planificat să răspundă nevoilor a 6 milioane de oameni în acest fel. 32% din această apă este folosită în agricultură, 27% pentru refacerea rezervelor de apă subterană, 17% pentru susținerea irigațiilor terenurilor, 7% pentru nevoi industriale. Partea rămasă este cheltuită pentru scopuri de mediu și alte scopuri.

Ca o soluție la problema penuriei locale de apă, este adesea propusă opțiunea transferului acesteia între bazine hidrografice. Consecințele unor astfel de acțiuni necesită un studiu atent, mai ales în cazurile în care nu se asigură debitul de retur în bazin, așa cum este cazul altor metode de captare a apei.

Factori favorabili

Ca și în cazul altor sectoare, este esențial să implementăm reforme politice, instituționale și organizaționale pentru a implementa managementul cererii și pentru a găsi soluții alternative de alimentare cu apă. Inițiativele includ următoarele:

în Marea Britanie, Statele Unite și Australia, acordarea de licențe pentru noi prize de apă necesită examinarea tuturor propunerilor de gestionare a cererii viabile din punct de vedere economic;
Managementul eficient este baza pentru managementul eficient al apei și pentru o planificare îmbunătățită, dar nu există o abordare unică pentru managementul guvernamental sau al sectorului privat. Pentru îmbunătățirea eficienței organelor guvernamentale este necesară întărirea puterilor instituționale și a responsabilității pentru deciziile luate;
Pentru a menține accesul la alimentarea cu apă, este necesar să se introducă mecanisme legislative eficiente și plăți accesibile pentru cei săraci din zonele urbane și rurale.

Poltoratskikh Svyatoslav

Apa dulce este cel mai valoros element al vieții de pe Pământ. Este esențial pentru satisfacerea nevoilor umane de bază, asistența medicală, producția de alimente, generarea de energie și menținerea ecosistemelor regionale și globale. PPotrivit UNEP, Rusia are o treime din toate rezervele de apă dulce din lume. Cu toate acestea, resursele de apă sunt distribuite inegal: 80% din populația rusă trăiește acolo unde este concentrată doar 8% din apă. În plus, în fiecare an deficitul de apă ecologică se înrăutățește, iar calitatea acesteia se deteriorează. Această lucrare descrie metode moderne de purificare a apei, precum și alte metode moderne prietenoase cu mediul în alimentarea cu apă și canalizare.

Descărcați:

Previzualizare:

Tehnologii moderne prietenoase cu mediul în alimentarea cu apă și canalizare.

Apa dulce este cel mai valoros element al vieții de pe Pământ. Este esențial pentru satisfacerea nevoilor umane de bază, asistența medicală, producția de alimente, generarea de energie și menținerea ecosistemelor regionale și globale. Deși 70% din suprafața Pământului este acoperită de apă, doar o mică parte - 2,5% - este apă dulce, din care 70% sunt ghețari. Apa rămasă este prezentă sub formă de umiditate a solului. Drept urmare, oamenii pot folosi doar mai puțin de 1% din resursele de apă dulce ale lumii.

Rusia are, conform UNEP, o treime din toate rezervele de apă dulce din lume. Cu toate acestea, resursele de apă sunt distribuite inegal: 80% din populația rusă trăiește acolo unde este concentrată doar 8% din apă. În plus, în fiecare an deficitul de apă ecologică se înrăutățește, iar calitatea acesteia se deteriorează.

Situația actuală a mediului contribuie la utilizarea mai largă a tehnologiilor moderne în purificarea apei.

Acestea includ:

sorbția ozonului - ozonare urmată de purificarea prin sorbție pe filtre cu cărbune activ granular. Această metodă de purificare a demonstrat o creștere semnificativă a eficienței epurării apei pentru contaminanții organici, reducând concentrația de organoclorați, aluminiu rezidual și mirosurile în apa potabilă.
tehnologii membranare.

În practica globală a aprovizionării cu apă potabilă, în ultimii ani, tehnologiile cu membrane au început să ocupe o poziție de lider datorită capacității lor universale de a crește eficiența tratării multor grupuri de contaminanți, inclusiv indicatorii siguranței apei epidemice. Interesul pentru tehnologiile cu membrane este asociat și cu asigurarea compactității și automatizării maxime cu un minim de reactivi chimici introduși în apă și garantarea unei fiabilități ridicate a funcționării structurilor.

Membranele moderne demonstrează eficiență și versatilitate incontestabile în purificarea apei de diferite tipuri de contaminanți. Principala caracteristică a tehnologiilor moderne cu membrană este puritatea lor „ecologică” - absența reactivilor consumați și, în consecință, deversări și sedimente periculoase pentru mediu care creează problema eliminării acestora.

Există tehnologie nanofiltrarea și ultrafiltrare.

Procesele membranare de ultrafiltrare și nanofiltrare au atras de multă vreme atenția specialiștilor în aprovizionarea cu apă datorită „versatilității” lor - capacitatea de a elimina simultan o serie de contaminanți de diferite naturi: biologici (bacterii și viruși), organici (acizi humici etc.) coloidal, în suspensie și, de asemenea, solubil în formă ionică. Diferențele în procesele membranare sunt nivelul de purificare a apei, care depinde de dimensiunea porilor membranelor.

Tehnologia de nanofiltrare care este cunoscut de destul de mult timp și începe deja să fie folosit în alimentarea cu apă potabilă datorită reducerii efective a conținutului de compuși organici și fier, precum și a durității. Metodă nanofiltrare este deja utilizat pe scară largă pentru purificarea apelor de suprafață și subterane, inclusiv în structurile urbane mari (de exemplu, la stațiile din Paris - 10.000 m 3 /h și Olanda - 6000 m 3/h).

Cu toate acestea, utilizarea membranelor de ultrafiltrare (cu dimensiunea porilor de 0,01-0,1 microni) are un domeniu de aplicare foarte limitat și nu este universală pentru purificarea apelor de diferite compoziții. Prin urmare, în schemele de purificare a apei, ultrafiltrarea este utilizată în combinație cu alte tehnologii (coagulare și oxidare-sorbție). Principalele avantaje ale ultrafiltrării sunt productivitatea sa specifică foarte mare și capacitatea de a spăla înapoi membranele pentru a elimina contaminanții din membrane.

Astfel, ei încearcă să creeze o tehnologie care să combineeficienta nanofiltrarii si usurinta ultrafiltrarii.

Pentru a determina caracteristicile operaționale ale circuitelor membranare folosind dispozitive de osmoză inversă și nanofiltrare, a fost dezvoltat un program special de calculator.

Tehnologiile descrise sunt utilizate în dezvoltarea:

Sisteme de purificare a apei pentru alimentarea centralizata cu apa.
Sisteme de epurare a apei pentru cartiere și ansambluri de clădiri industriale și comerciale;
Sisteme de îmbunătățire a calității apei de la robinet pentru clădiri individuale de locuințe și birouri;
Sisteme de tratare a apei pentru alimentarea rețelelor de încălzire și a cazanelor clădirilor rezidențiale și industriale;
Sisteme de îmbunătățire a calității apei de alimentare din conductele tehnice de apă ale întreprinderilor orașului;

Metode de reparare și restaurare fără șanț

Datorită stării nesatisfăcătoare a comunicațiilor de drenaj, nevoia de modernizare și reparare a conductelor de drenaj a crescut brusc, cu accent pe utilizarea tehnologiilor economice și operaționale fără șanțuri, iar în condiții de dezvoltare urbană densă și congestionare a traficului, este fezabil din punct de vedere economic să se facă. utilizați metode de reparare și restaurare fără șanț.

Consecințele fenomenelor negative asupra rețelelor de drenaj sunt infiltrarea apelor uzate în orizonturile subterane, ceea ce duce la contaminarea apelor subterane, scurgerea solului în inel și, în consecință, la defectarea conductelor și a altor structuri în golurile rezultate. În același timp, apele subterane pot pătrunde prin defectele existente în corpul conductei, ceea ce se reflectă într-o creștere a debitului total de ape uzate care intră în stațiile de epurare și o perturbare gravă a modului de funcționare a acestora, ceea ce duce în cele din urmă la o scădere a eficienta tratarii apelor uzate.

Tehnologiile moderne pentru repararea locală a conductelor folosind tehnologii fără șanț fac posibilă efectuarea de reparații prompte și eficiente ale conductelor în locuri unice și multiple unde îmbinările sunt rupte de-a lungul traseului conductei, reducând brusc pierderile de lichid transportat.

Astăzi, sunt utilizate cele mai moderne metode, inclusiv:

aplicarea unui strat de ciment-nisip pe suprafața interioară a conductei,
desen de furtunuri din polimer solid,
țevi de polietilenă într-o conductă existentă,
a stăpânit metoda de reparare țeavă în țeavă pentru conductele de diametru mare.

Se recomandă utilizarea deșeurilor industriale ca materiale pentru reparații locale, în special produse dezafectate din polietilenă, polipropilenă, alți polimeri, precum și anvelope vechi de mașini.

Deșeurile sunt măcinate fin și tratate cu lianți.

Aceste tehnologii fac posibilă readucerea comunicațiilor inoperante la funcționarea activă, creșterea duratei de viață a acestora cu cel puțin 50 de ani, creșterea debitului, iar pentru rețelele de alimentare cu apă, ceea ce este deosebit de important, menținerea calității înalte a apei transportate, reducerea numărului de accidente. și minimizați pierderile neproductive de apă.

Tehnologii moderne de instalații de tratare

Principalele direcții de dezvoltare a instalațiilor de epurare a canalizării sunt reconstrucția acestora cu trecerea latehnologii moderne pentru îndepărtarea azotului și fosforuluiși implementarea sistemelordezinfecție cu ultraviolete. Combinația acestor două tehnologii face posibilă astăzi returnarea apei în natură, care respectă pe deplin cerințele sanitare și igienice casnice și standardele europene.

Eliminarea nutrienților

Dezinfectarea cu ultraviolete a apelor uzate

GIS poate fi folosit pentru a analiza cele de mai sus

GIS – sistemul informatic geografic,se bazează pe o bază de date de caracteristici de calitate a diverselor elemente de informații distribuite spațial.

De exemplu, GIS este folosit pentru a analiza calitatea apei potabile,sisteme de urmărire a apei și scurgerii, evaluări ale sistemelor de canalizare, pentru a evalua nevoile actuale și viitoare de canalizare și canalizare. GIS permite fiecărui serviciu să-și actualizeze automat datele și să-și mențină integritatea.

Serviciile de apă și serviciile de locuințe și comunale folosesc GIS pentru a identifica colectoarele de drenaj, stațiile de pompare și rețelele sub presiune. Odată identificate, aceste obiecte și proiecte sunt mapate într-un singur sistem.

GIS ajută la identificarea și localizarea daunelor rețelei cauzate de dezastre naturale, cum ar fi cutremure.

Căutăm în primul rând altele noi non-standardși abordări eficiente pentru rezolvarea problemelor din industria de alimentare cu apă și de canalizare. Această abordare permite clienților noștri să optimizeze costurile de instalare a sistemelor de inginerie și a instalațiilor de alimentare cu apă și de canalizare, să minimizeze costurile de operare și să rezolve probleme complexe.

Iată părerea noastră despre unele dintre ele:

PROBLEMĂ: instalațiile de epurare existente nu asigură tratarea apelor uzate la standardele de calitate cerute, numeroase măsuri de ajustare sunt ineficiente și nu există fonduri pentru reconstrucția completă a stației de epurare a apelor uzate.

POSIBILĂ SOLUȚIE: Am dezvoltat și oferim instalații bloc și bloc-modulare pentru tratarea fizico-chimică a apelor uzate de pregătire completă (înaltă) în fabrică, create pe baza instalațiilor în serie ale liniei VKM.R.În marea majoritate a cazurilor, utilizarea stațiilor de post-tratare de două sau mai multe ori mai ieftin reconstrucția instalațiilor de tratare existente, de trei până la patru ori mai rapid conform termenelor de implementare și poate fi finalizată b fără a opri munca sistemul de operare actual.

PROBLEMĂ: instalații de tratare a apei menajere existente, instalații de tratare a apelor uzate existente sau orice producție de alimente poluează atmosfera, emană mirosuri neplăcute, ceea ce, în mod natural, duce la consecințe neplăcute în continuare sub formă de amenzi etc.

POSIBILĂ SOLUȚIE: Am dezvoltat și oferim blocuri pentru purificarea cu ozon și dezinfecția aerului. Unitățile sunt eficiente și sigure de exploatat, au un sistem duplicat pentru distrugerea ozonului rezidual și un sistem de monitorizare a conținutului de ozon din aerul purificat. Și, important, această soluție este IEFTIN de utilizat.

PROBLEMĂ: nu există nicio posibilitate tehnică de drenare a apelor uzate de la o instalație sau o așezare individuală într-un sistem urban mare de canalizare sau la stații urbane de epurare, fie din cauza îndepărtării semnificative a acestora din urmă, fie din cauza costului estimat inacceptabil al unui astfel de eveniment și opțiunile de evacuare locală a apelor uzate epurate sunt blocate de poziția rigidă a autorităților competente: „... fie Rybkhoz, fie interdicție!”

POSIBILĂ SOLUȚIE: Oferim instalatii bloc si bloc-modulare pentru tratarea apelor uzate menajere ale liniei VKM.R a caror configuratie include echipamente pentru post-epurarea fizica si chimica a apelor uzate epurate biologic. Instalatiile asigura respectarea celor mai stricte standarde!

Pentru detalii, vezi secțiunea Stații de epurare biologică a apelor uzate menajere, informații suplimentare în cele relevante articol pe site-ul nostru.

Știați că fiecare al zecelea locuitor al planetei nu primește apă potabilă regulată în cantități suficiente? Pentru a rezolva această problemă cea mai presantă pentru umanitate, cei mai buni ingineri din întreaga lume au dezvoltat o gamă largă de dispozitive, mari și mici, care produc apă curată. În fiecare an apar multe inovații care simplifică și reduc costurile acestor procese, iar echipamentele devin mai compacte și mai ieftine. Astăzi, cel puțin 663 de milioane de oameni din întreaga lume suferă de lipsă de apă potabilă, iar rezolvarea acestei probleme devine din ce în ce mai urgentă în fiecare an.

Pentru obținerea apei proaspete se folosesc diverse tehnologii - de la condensarea apei din aerul rarefiat și desalinizarea apei sărate de mare până la așchii de apă cu purificare cu ultraviolete, care pot fi folosite acasă. Desigur, nu toate tehnologiile existente au trecut dincolo de laborator, dar cele care au fost introduse au făcut deja posibilă obținerea de miliarde de litri de apă curată.

Turnul de colectare a apei potabile Warka Water

Dezvoltatorii au avut nevoie de câțiva ani pentru a crea turnul de apă Warka, iar anul trecut prima uzină pilot, capabilă să obțină apă curată direct din aer, a început în sfârșit să funcționeze într-un sat etiopian. Proiectul unic premiat se bazează pe conceptul de colectare a apei din ceață.

Structura este un cilindru imens din tije de bambus țesute, în interiorul căruia este întinsă o plasă. Turnul este înconjurat de un baldachin, permițând locuitorilor locali să se relaxeze la umbră în timp ce condensul este turnat într-un recipient de sub baza turnului. Creatorii turnului plănuiesc să înceapă producția de masă până în 2019.

Minuscul purificator de apă UV

Nu toți oamenii care suferă de lipsa apei curate trăiesc în regiuni uscate. Uneori există „apă de jur împrejur, dar nu o picătură sau o înghițitură de băut” din cauza poluării sau a altor probleme de mediu. Sistemele de purificare existente sunt de obicei costisitoare și ineficiente. Cercetătorii de la Universitatea Stanford și Laboratorul Național SLAC au dezvoltat recent un purificator de apă UV găzduit într-o carcasă dreptunghiulară minusculă care scurtează procesul de purificare a apei de la 48 de ore la 20 de minute. Deși dispozitivul este încă departe de producția în masă, testarea în laborator a prototipului oferă speranță că cipul ar putea fi primul pas către o nouă generație de metode de purificare care pot ajuta la transformarea apei murdare în apă potabilă.

Instalație solară plutitoare de desalinizare a apei Conductă

Un nou proiect de desalinizare dezvoltat pentru California, numit Pipe, a făcut furori vara trecută, furnizând 5,7 miliarde de litri de apă potabilă curată statului afectat de secetă. Platforma, care primește energie de la panouri solare, funcționează pe principiul metodei de desalinizare electromagnetică. Filtrarea și băile termale sunt folosite pentru a transforma apa de mare în apă potabilă, iar produsul secundar rezultat este apoi eliberat înapoi în ocean. În exterior, Pipe arată mai degrabă o sculptură uriașă strălucitoare, o operă de artă, mai degrabă decât o instalație industrială. Îi face plăcere ochiului și încălzește sufletul cu cunoașterea ce mare problemă se rezolvă cu ajutorul ei.

Cea mai mare instalație de colectare a ceață din lume

Cea mai mare mașină de recoltat ceață este un gard uriaș de plasă care captează ceața deasă din deșertul marocan și o transformă în apă curată și proaspătă. Aparatul de 600 de metri pătrați profită de regiunea aridă Aït Baâmrane, unde ceața, ca o pătură densă, acoperă totul timp de șase luni pe an. Instalația produce 77 de litri de apă potabilă pe zi pe metru pătrat de rețea. Folosind un sistem de pompare cu energie solară și țevi, apă potabilă curată este furnizată la peste 400 de locuitori locali care anterior au considerat că obținerea apei este o problemă incredibil de dificilă.

Nanocip de apă

Principalul obstacol în calea introducerii tehnologiilor de tratare a apei pentru nevoile casnice ale populației din zonele aride a fost întotdeauna costul ridicat al acestora. Cercetătorii, inginerii și designerii au fugit literalmente din picioare încercând să rezolve această problemă. O soluție neașteptată și foarte originală a fost propusă de oamenii de știință de la Universitatea Texas din Austin și de oamenii de știință germani de la Universitatea din Marburg. Ei au inventat un „cip de apă” care creează un câmp electric slab, care, totuși, este suficient pentru a desaliniza o cantitate mică de apă. Judecând chiar și după rezultatele primelor experimente, acest cip, alimentat de baterii obișnuite, ar putea deveni o soluție pentru consumatori. Pentru a testa și promova în continuare dezvoltarea tehnologiei acestei metode foarte promițătoare și portabile, startup-ul Okeanos Technology a fost special creat.

Energia valurilor Carnegie Perth

Proiectul Carnegie Perth Wave Energy a decis să omoare două păsări dintr-o singură lovitură, combinând metoda de generare a energiei electrice din curenții subacvatici cu metoda osmozei inverse pentru desalinizarea apei de mare. Instalația de tip geamandură plutitoare funcționează în largul coastei Perth, în Australia de Vest, unde metodele ecologice de generare a energiei electrice sunt deosebit de importante. Trei geamanduri submersibile de 240 de kilowați sunt ancorate pe fundul mării de pompe hidraulice grele, împingând apa prin turbine puternice, în timp ce întregul sistem se învârte în adâncurile oceanului. Sistemul integrat de desalinizare folosește o parte din energia electrică produsă pentru a crea apă potabilă curată, iar restul energiei electrice este alimentată înapoi la țărm direct în rețea. Acest mic proiect local face parte dintr-un plan mai amplu de utilizare a acestei tehnologii de desalinizare ca sursă durabilă și sigură de apă potabilă curată pentru locuitorii locali.

Nu numai digestia lui depinde de calitatea apei pe care o persoană o bea zilnic. Acest lichid afectează bunăstarea, sănătatea, imunitatea, aspectul, calitatea somnului și mulți alți factori. De multă vreme, omenirea nu s-a străduit să obțină apă distilată pentru nevoile sale, care era cândva considerată standardul. Acum cerințele au devenit mai moderne și depind de scopul propus: pentru consumul zilnic, pentru fabricarea medicamentelor, pentru udarea plantelor etc.

Curățarea în orice scop începe cu eliminarea particulelor mecanice care sunt vizibile cu ochiul liber. Această măsură nu numai că îmbunătățește rezultatul final, dar și protejează filtrele subțiri. Este important să înțelegeți că orice metodă are atât puncte forte, cât și puncte slabe. Toate inovațiile moderne și tehnologiile avansate au ca scop obținerea calității optime a fluidului de curățare, asigurând un număr minim de dezavantaje inerente procesului.

În scopuri alimentare

Cele mai mari cerințe sunt puse asupra calității apei potabile, deoarece valorile optime ale produsului final afectează atât caracteristicile gustative ale diferitelor feluri de mâncare și băuturi, cât și corpul uman.

Nanofiltrarea

Una dintre cele mai moderne tehnologii și-a găsit aplicație în primul rând în țări precum Franța, Olanda și SUA.

Nanofiltrarea are următoarele avantaje:

în mod ideal, îndepărtează culoarea;
elimină impuritățile organice cu halogen;
elimină ionii de clor folosind o metodă fără reactiv.

Principalul avantaj este considerat a fi controlul foarte eficient al reziduurilor care conțin clor, care sunt adesea prezente în apa furnizată printr-o conductă comună după tratamentul de dezinfecție.

Printre dezavantajele noii tehnici se numără necesitatea de a asigura un pretratare în mai multe etape, care va elimina toate particulele mecanice și substanțele în suspensie din soluție.

Pentru a obține produse de calitate suplimentară, în fața nanofiltrelor pot fi instalate unități de osmoză inversă și sisteme de coagulare.

Îndeplinirea tuturor acestor cerințe face automat ca nanofiltrarea să fie cea mai costisitoare metodă, care nu permite utilizarea acesteia la scară de masă. Această tehnologie este utilizată pentru categorii speciale: prematuri, în perioadele de reabilitare postoperatorie, pentru pregătirea alimentației artificiale pentru sugari etc.

Fotocataliza

O altă tehnologie de preparare a apei potabile, care a fost inventată recent, dar a primit aprobarea tuturor experților mondiali în această industrie.

Principalele sale avantaje:

fără pre-tratare prin metode chimice sau alte metode;
îndepărtarea eficientă a solidelor în suspensie;
îndepărtarea impurităților organice.

Primele astfel de dispozitive de curățare au fost produse în Marea Britanie și Țările de Jos. Tubul conține una sau mai multe membrane capilare care permit trecerea fluxurilor care urmează să fie purificate. Cu cât sunt mai multe astfel de membrane, cu atât productivitatea instalației este mai mare. Sistemul tubular asigură că nu există zone stagnante în instalație, în care se pot forma depuneri de fund.

Productivitatea scăzută (până la 200 de metri cubi pe zi) nu permite stabilirea producției de masă pentru consumatorii de mare putere. În plus, atrage atenția consumul mare de energie, care asigură o viteză suficientă de curgere. Este recomandabil să folosiți fotocatalizatori în industriile care primesc energie electrică de la panouri solare sau eoliene.

Dispozitive de rulare

Un alt produs nou în tratarea apei sunt dispozitivele tip rulou. Testele în laboratoare pentru astfel de instalații au fost deja finalizate, iar acestea intră acum în producție.

Avantajele lor:

eficacitate în combaterea culorii mari (până la 150) și a substanțelor în suspensie;
capacitatea de a regla viteza fluxului și productivitatea;
simplitatea schemei;
ușurință de instalare.

Dispozitivele de rulare au rezistență hidraulică scăzută, iar într-o secțiune separată sunt echipate cu un canal deschis, ceea ce facilitează îndepărtarea sedimentului format. Curățarea se realizează și prin creșterea debitului, care îndepărtează depunerile din aparatul de rulare.

Dezavantajul este că sistemul trebuie să fie echipat cu post-tratare mecanică specială, astfel încât elementele solide conținute să nu astupe blocajele din conductă. Dar consumul de energie al dispozitivelor roll-on este destul de modest - 0,5 kW pe 1 metru cub de apă purificată.

Desalinizatoare

Corpurile de apă dulce nu sunt întotdeauna disponibile pentru alimentarea cu apă, ceea ce devine o problemă în creștere. Lipsa de apă dulce îi obligă pe oamenii de știință să dezvolte și să îmbunătățească constant noi metode de desalinizare.

Un nou concept de desalinizare a fost dezvoltat în Massachusetts, care se bazează pe separarea ionilor și a moleculelor pure fără utilizarea vreunei membrane.

Cu electrodializa de șoc, propusă de oamenii de știință, fluxul trece prin ceramică poroasă, pe ambele părți ale cărora sunt echipați electrozi puternici. Între ele se aplică o descărcare puternică, formând o undă de șoc care taie fluxul în 2 părți. Unul dintre ele conține apă dulce, iar al doilea conține apă sărată. O partiție, care este instalată mai departe de-a lungul drumului, izolează aceste părți una de cealaltă.

Sistemul unei astfel de curățări inovatoare nu se înfundă, nu produce sedimente și, prin urmare, nu necesită curățare periodică. În plus, descărcările puternice ucid bacteriile și toți contaminanții biologici, prin urmare, nu se efectuează dezinfecția și sterilizarea suplimentară.

Materialele pentru producția instalației sunt moderat scumpe, ceea ce dă speranță pentru o lansare în masă timpurie a unui astfel de sistem de-a lungul țărmurilor rezervoarelor sărate.

Nanomembrană

O metodă pentru separarea sării folosind un material poros nanogros a fost propusă la Universitatea din Illinois.

Materialul din care este realizată membrana este disulfura de molibden. Este rulat la o grosime de câțiva nanometri, ceea ce reduce semnificativ costul electricității necesare pentru a deplasa fluxul prin stratul ceramic. O membrană subțire permite o presiune minimă în interiorul sistemului, ceea ce reduce frecvența înfundarii. Proprietățile chimice ale disulfurei de molibden fac ca apa să pătrundă în filtru cu o viteză mare datorită atracției față de molibden și respingerii de sulf.

Această tehnologie rapidă și foarte eficientă a fost adoptată de multe ferme mari, care pot rezolva cu ușurință și ieftin problema udării suprafețelor mari din zona de coastă.

Ape industriale și uzate

Curățarea apelor uzate menajere sau industriale este o condiție necesară pentru multe întreprinderi și case particulare. Pentru nevoile casnice, această măsură vă permite să scăpați de mirosul care se răspândește în zonă de la groapă și previne formarea sedimentelor de fund, care agravează infiltrarea lichidului în pământ. Cu atât mai mult, apele uzate din producția industrială trebuie supuse preepurării și epurării înainte de a intra în sistemul general de canalizare, pentru a nu provoca daune stațiilor de epurare a apelor uzate municipale.

iradiere UV

Această tehnologie de tratare face posibilă dezinfectarea apelor uzate din instalațiile potențial periculoase, cum ar fi instalațiile specifice de producție de substanțe biologice sau spitalele de boli infecțioase. Iradierea pentru dezinfecție nu afectează sănătatea umană, dar elimină în mod fiabil bacteriile, virușii, ciupercile și alte microorganisme.

Dezavantajul tehnicii este că radiațiile ultraviolete afectează majoritatea microbilor, dar nu toți fără excepție. Cu turbiditate mare, radiațiile ultraviolete pot fi absorbite de stratul contaminat, astfel încât eficiența tratării apei va scădea. Acest lucru necesită utilizarea unor filtre mecanice sau chimice suplimentare pentru a crește fiabilitatea. În plus, sistemul nu are putere mare, deci nu este utilizat în întreprinderile mari.

Tehnologia cupru-zinc

Dezvoltarea progresivă a epurării apei industriale se bazează pe utilizarea granulelor care conțin cupru și zinc. Cele două metale au sarcini diferite, astfel încât contaminanții sunt atrași fie de un pol, fie de celălalt, rămânând pe suprafața granulelor.

Pe lângă purificare, tehnologia cupru-zinc îndepărtează ionii de duritate, făcând apa să se înmuie.

Dezavantajul este că procesul produce mult fluid de retur cu o concentrație mare de metale contaminante, care trebuie eliminate prin drenaj. Acest lucru crește consumul total de apă la contor, ceea ce afectează costurile de producție.

În plus, membrana cupru-zinc nu afectează microorganismele în timpul curățării, astfel încât ciuperca care s-a instalat pe ea reduce mai întâi eficiența și apoi o reduce la minimum. Acest lucru obligă membranele uzate să fie schimbate frecvent.

Fose septice

Această tehnologie a fost folosită pentru locuințe private și mici industrii de mult timp, dar recent a suferit o serie de modificări și a devenit mai ieftină și mai eficientă.

Fosele septice moderne conțin bacterii care nu reacționează la clorul din apele uzate, ceea ce era o mare problemă. Toaletele situate la fața locului nu necesită energie electrică pentru întreținere și încălzire, iar nevoia de pompare, chiar și rar, a conținutului canalelor este eliminată.

O fosă septică modernă include 2 părți: un bazin gravitațional și un purificator biologic. După decantarea, în care se depun toată materia în suspensie, apa uzată intră într-un volum saturat cu microorganisme care procesează majoritatea poluanților organici și anorganici.

Eficiența foselor septice moderne este de 98%. Nămolul care se formează în rezervoarele de decantare este folosit ca îngrășământ organic care mărește caracteristicile fracționale ale solurilor fertile.

Microorganismele anaerobe și aerobe, care sunt conținute în noi fose septice pentru tratarea apelor uzate menajere, sunt rezistente la medii agresive și nu mor din cauza unei schimbări bruște a pH-ului mediului.

Tratament special al apei

Pentru a produce soluții ultrapure în medicină și cercetare de laborator, este necesară apă fără diverse impurități. Și, deși se știe că puritatea ideală nu poate fi atinsă în practică, oamenii de știință îmbunătățesc neobosit sistemele de purificare pentru a produce apă de top.

Produsul de ieșire - bidistilat - se apropie de puritatea chimică. Noile duble distiloare combină mai multe etape ale filtrelor: ultrafiltrare, osmoză în două etape și schimb ionic în filtre cu acțiune mixtă.

După ce a trecut prin toate etapele de purificare, soluția are statutul de rezistivitate ridicată, ceea ce înseamnă o valoare unică a rezistivității (17-18 MOhm/cm). Acestea sunt caracteristicile necesare pentru a obține rezultate ultra-precise din experimente și cercetări de laborator și medicale.

Demineralizare și deionizare

Tehnologiile moderne au făcut posibilă obținerea apei cu un conținut minim de minerale și ioni, aproape de zero. Noile dispozitive care oferă acest rezultat, folosind încărcături electrice pe plăci din coloanele distilatorului, îndepărtează cantitatea maximă posibilă de poluanți, reducând concentrația acestora la minimum posibil în prezent.

În plus, sistemul conține o membrană de osmoză inversă și rășină schimbătoare de ioni complexă.

Cu utilizarea componentelor demineralizate și deionizate, reactivii furnizează o eroare minimă în timpul analizei și nu au practic niciun efect asupra țesutului viu în timpul experimentelor.

Astfel, putem concluziona că tehnologiile de purificare din toate domeniile se dezvoltă activ, cercetătorii nu se opresc aici, introducând noi realizări de tratament chimic, mecanic, biologic și de altă natură; Progresul și apariția metodelor moderne fac posibilă îmbunătățirea rezultatelor, iar o abordare integrată a utilizării metodelor propuse ne permite să sperăm la o producție mai ieftină de apă curată în viitor.