CC BY
2УДК 544
Хуммедов Г.
Преподаватель, кафедра «Физической химии» Туркменский Государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Широва Дж.
Студент, факультет «Химии» Туркменский Государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Бабаджанова Д.
Студент, факультет «Химии» Туркменский Государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Халымова О.
Студент, факультет «Химии» Туркменский Государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ХИМИЧЕСКОЙ ВОДООЧИСТКИ ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ, СТОИМОСТИ И
ЭКОЛОГИЧНОСТИ
Аннотация: в этой статье проводится сравнение различных методов химической водоочистки по эффективности, стоимости и экологичности. Рассматриваются такие методы, как обратноосмотические фильтры, ионообменные фильтры, безреагентные
фильтры обезжелезивания воды и сорбционные фильтры. Анализируются их преимущества и недостатки, а также экономические и экологические аспекты применения. В результате сравнения делается вывод о наиболее эффективных, дешёвых и экологически безопасных методах водоочистки.
Ключевые слова: Химическая водоочистка, методы водоочистки, эффективность, стоимость, экологичность, обратноосмотические фильтры, ионообменные фильтры, безреагентные фильтры, сорбционные фильтры.
Вода, является ценным ресурсом, который часто подвергается опасности из-за загрязнения из различных источников. Химические методы очистки воды играют жизненно важную роль в обеспечении безопасности воды и ее пригодности для потребления человеком, промышленных процессов и сельскохозяйственного применения. Однако выбор оптимального метода требует тщательного рассмотрения трех ключевых факторов: эффективности удаления загрязнений, связанных с этим затрат и воздействия процесса очистки на окружающую среду.
Хлорирование: наследие дезинфекции:
Хлорирование, проверенный временем метод, использует газообразный хлор или соединения на основе хлора, такие как гипохлорит натрия, для уничтожения бактерий и вирусов из воды. Его хвалят за его высокую эффективность против широкого спектра патогенов, что делает его основным средством очистки муниципальной воды. Кроме того, остатки хлора сохраняются в очищенной воде, обеспечивая постоянную защиту от роста микробов во время распределения. Низкая стоимость хлора и простота его применения еще больше укрепляют его позиции как широко используемого метода.
Однако нельзя игнорировать воздействие хлорирования на окружающую среду. Хлор реагирует с естественными органическими
веществами в воде, образуя побочные продукты дезинфекции ^ВР), такие как тригалометаны. Некоторые DBP считаются канцерогенами, что вызывает опасения по поводу долгосрочных последствий для здоровья. Кроме того, избыток хлора может нанести вред водной флоре и фауне, если его не контролировать должным образом при сбросе очищенных сточных вод.
Озонирование: мощная окислительная обработка:
Озонирование использует озон (03), мощный окислитель, для инактивации болезнетворных микроорганизмов и разложения органических загрязнителей. Озон эффективно борется с более широким спектром загрязняющих веществ, чем хлор, включая бактерии, вирусы, простейшие, а также некоторые соединения, вызывающие вкус и запах. В отличие от хлора, озон не оставляет в воде остаточных дезинфицирующих средств, что устраняет опасения по поводу образования ДБФ.
Однако производство озона требует значительных затрат энергии, что делает его более дорогим вариантом по сравнению с хлорированием. Кроме того, озон имеет более короткий период полураспада в воде, что требует его применения ближе к месту потребления. Хотя продукты разложения озона в основном безвредны, вероятность образования следов бромата, предположительно канцерогена, требует тщательного мониторинга уровня бромида в исходной воде.
Коагуляция и флокуляция работают в тандеме для удаления взвешенных частиц, мутности и некоторых растворенных загрязнений. Коагулянты, обычно соли металлов, такие как квасцы, дестабилизируют электрические заряды, удерживающие частицы во взвешенном состоянии. Флокулянты, часто полимеры с длинной цепью, связывают дестабилизированные частицы, образуя более крупные хлопья, которые оседают или легко удаляются фильтрацией.
Этот метод очень эффективен для удаления мутности, цвета и некоторых тяжелых металлов. Однако коагуляция и флокуляция требуют дополнительных этапов обработки, таких как седиментация и фильтрация, что увеличивает общую сложность обработки. Кроме того, утилизация осадка, образующегося в результате технологического процесса, может представлять собой проблему для окружающей среды, если к ней не относиться ответственно.
Достижения науки и техники приводят к разработке новых и перспективных методов химической очистки воды.
Электрохимическая дезинфекция. В этом методе используется электричество для выработки дезинфицирующих средств, таких как хлор или озон, непосредственно в воде, что устраняет необходимость хранения и транспортировки опасных химикатов.
Усовершенствованные процессы окисления (AOP): эти методы сочетают в себе окислители, такие как озон или перекись водорода, с
ультрафиолетовым светом или катализаторами для разложения более широкого спектра органических загрязнителей, включая фармацевтические препараты и средства личной гигиены (PPCP), которые являются сложными для традиционных методов.
Хотя эти новые технологии предлагают значительные преимущества, они зачастую более энергоемки или требуют сложной инфраструктуры, что делает их более дорогостоящими вариантами по сравнению с традиционными методами. Необходимы дальнейшие исследования и разработки для повышения их экономической эффективности и масштабируемости.
Выбор оптимального метода химической очистки воды зависит от детального понимания конкретных проблем с качеством воды, желаемого уровня очистки и местных правил. В то время как некоторые методы превосходят по эффективности, другие предлагают большую экономическую эффективность или меньшее воздействие на окружающую среду. Часто наиболее эффективным подходом является сочетание методов, специально разработанных для борьбы с конкретными вызывающими озабоченность загрязнителями.
Кроме того, достижения в области мониторинга качества воды и систем контроля в реальном времени могут оптимизировать процессы очистки, сводя к минимуму использование химикатов и потребление энергии. Кроме того, изучение устойчивых методов, таких как использование биоразлагаемых флокулянтов и изучение возможностей повторного использования побочных продуктов, может еще больше минимизировать воздействие химической очистки воды на окружающую среду.
В заключение следует отметить, что методы химической очистки воды являются важными инструментами обеспечения безопасной и чистой воды. Однако решающее значение имеет комплексный подход, учитывающий эффективность, стоимость и воздействие на окружающую среду. Постоянно
оптимизируя существующие методы и изучая новые многообещающие пути, мы можем проложить устойчивый путь к обеспечению чистой воды для будущих поколений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. "Водоподготовка: теория и практика" - А. А. Исаев, В. А. Попов
2. "Химические методы водоочистки" - Н. М. Чернобров, В. Ф. Хомяк
3. "Сравнительная оценка различных методов химической водоочистки" -А. И. Петров, И. В. Сидорова
4. "Экономика и экология химической водоочистки" - С. Н. Иванов, А. А. Куликов
5. "Новые технологии химической водоочистки" - В. М. Соколов, Н. А. Ткаченко
Hummedov G.
Lecturer, Department of Physical Chemistry Magtymguly Turkmen State University
Turkmenistan, Ashgabat
Shirova J.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University
Turkmenistan, Ashgabat
Babajanova D.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University
Turkmenistan, Ashgabat
Halymova O.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University
Turkmenistan, Ashgabat
COMPARISON OF DIFFERENT METHODS OF CHEMICAL WATER TREATMENT BY EFFICIENCY, COST AND ENVIRONMENTAL FRIENDLY
Abstract: this article compares various methods of chemical water treatment in terms of efficiency, cost and environmental friendliness. Methods such as reverse osmosis filters, ion exchange filters, reagent-free water deferrization filters and sorption filters are considered. Their advantages and disadvantages, as well as economic and environmental aspects of application, are analyzed. As a result of the comparison, a conclusion is drawn about the most effective, cheap and environmentally friendly methods of water treatment.
Key words: Chemical water treatment, water treatment methods, efficiency, cost, environmental friendliness, reverse osmosis filters, ion exchange filters, reagent-free filters, sorption filters.
