Властивості водних систем

У промисловості воду використовують як сировину і джерело енергії, як холодоагент, розчинник, екстрагент, для транспортування сировини і матеріалів.

Вода - слабкий провідник електричного струму: питома електрична провідність при 18°С дорівнює 4,41'10^-8 Ом'см.

1. Охолоджуючу. У промисловості 65-80% витрати води споживається для охолодження рідких і газоподібних продуктів у теплообмінних апаратах. У цих випадках вода не стикається з матеріальними потоками і не забруднюється, а лише нагрівається.

2. Технологічну. Технологічну воду поділяють на середовищеутворюючу, промивну і реакційну. Середовищеутворюючу воду використовують для розчинення і утворення пульп, при збагаченні та переробленні руд, гідротранспортуванні продуктів і відходів виробництва; промивну - для промивання газоподібних (абсорбція), рідких (екстракція) і твердих продуктів та виробів; реакційну - у складі реагентів, а також при відгонці та інших процесах. Технологічна вода безпосередньо контактує з середовищем.

3. Енергетичну. Енергетична вода споживається для отримання пари і нагрівання обладнання, приміщень, продуктів.

Для зменшення споживання свіжої води створюють оборотні системи водопостачання.

При оборотному водопостачанні передбачають необхідну очистку стічної води, охолодження оборотної води, оброблення і повторне використання стічної води. Застосування оборотного водопостачання дозволяє у 10-15 разів зменшити споживання природної води. Оборотна вода повинна відповідати певним значенням показників: карбонатної жорсткості, рН, вмісту завислих речовин та біогенних елементів, значення ХСК (хімічне споживання кисню). Оборотну воду використовують у теплообмінній апаратурі для відведення надлишкового тепла.

Стічна вода - це вода, що була у побутовому, виробничому або сільськогосподарському використанні, а також пройшла через забруднену територію. Залежно від умов утворення стічні води поділяють на:

1. Господарсько-побутові води - це стоки душових, пралень, їдалень, туалетів, від миття підлог та ін. Вони містять домішки, з яких близько 58% органічних речовин і 42% мінеральних.

2. Атмосферні води утворюються у результаті випадання атмосферних опадів і стікають з територій підприємств. Вони забруднюються органічними і мінеральними речовинами.

3. Промислові стічні води - це рідкі відходи, які виникають при видобутку і переробленні органічної та неорганічної сировини.

Стічні води забруднені різними речовинами:

- біологічно нестійкі органічні сполуки;

- малотоксичні неорганічні солі;

- нафтопродукти;

- біогенні сполуки;

- речовини зі специфічними токсичними властивостями (важкі метали, біологічно жорсткі органічні синтетичні сполуки).

Стічні води багатьох виробництв містять колоїдні домішки, а також зважені грубодисперсні і дрібнодисперсні домішки, густина яких може бути вище або нижче густини води.

Класифікація домішок за їх фазово-дисперсним станом наступна:

а) гетерогенні системи:

- суспензії, розмір часток 10^-1 мкм (суспензії, емульсії, мікроорганізми і планктон);

- колоїдні розчини, розмір часток 10^-1-10^-2 мкм (золі і розчини високомолекулярних сполук).

б) гомогенні системи:

- молекулярні розчини, розмір часток 10^-2-10^-3 мкм (гази, розчинні у воді органічні речовини);

- іонні розчини, розмір часток 10^-3 мкм (солі, луги, кислоти).

У залежності від фізичного стану фаз розрізняють такі рідкі неоднорідні системи:

1. Суспензія складається з рідини і зважених у ній твердих часток. У залежності від розмірів часток розрізняють грубі суспензії з частками >100 мкм, тонкі (0,5-100 мкм) і муті (0,1-0,5 мкм).

2. Емульсія складається з двох незмішуваних або частково змішуваних рідин, одна з яких розподілена в іншій у вигляді рідких крапель. Величина часток дисперсної фази у емульсіях коливається у досить широких межах.

3. Піна - система, що складається з рідини і розподілених у ній бульбашок газу.

Властивості стічних вод відрізняються від властивостей чистої води. Вони мають більш високу густину і в'язкість. Середня густина суспензій і емульсій визначається об'ємним співвідношенням фаз

Властивості стічних вод визначають вибір методів їх очищення та напрями їх подальшого використання.

1.6