रासायनिक उद्योग में पानी. उद्योग में जल का महत्व

जल और औद्योगिक उत्पादन में इसकी भूमिका

पृथ्वी पर जीवन के उद्भव और उसके निरंतर रखरखाव की प्रक्रियाओं में पानी का महत्वपूर्ण महत्व है, क्योंकि यह पानी ही है जो जलवायु बनाता है, और यह लोगों और जानवरों के शरीर में होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए भी आवश्यक है। लोगों के जीवन में पानी की भूमिका को कम करके आंका नहीं जा सकता। ताजे पानी के मुख्य उपभोक्ताओं में शामिल हैं: कृषि, उद्योग, जिसमें ऊर्जा और उपयोगिताएँ शामिल हैं। औद्योगिक उत्पादन में, सबसे अधिक जल-गहन उद्योग रसायन, लुगदी और कागज और धातुकर्म उद्योग हैं। इस प्रकार, 1 टन सिंथेटिक फाइबर के उत्पादन के लिए 2500...5000, प्लास्टिक - 500...1000, कागज - 400...800, स्टील और कच्चा लोहा - 160...200 एम3 पानी की आवश्यकता होती है। औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, दुनिया में उपयोग किए जाने वाले सभी पानी का 8 से 20% तक विभिन्न स्रोतों से उपभोग किया जाता है, जिसमें से 85% से अधिक पानी शीतलन प्रक्रियाओं में खर्च किया जाता है। बाकी का उपयोग धुलाई प्रक्रियाओं, गैस स्क्रबिंग, हाइड्रोलिक परिवहन और विलायक के रूप में किया जाता है। प्रत्येक यात्री कार के उत्पादन में लगभग पाँच लाख लीटर पानी का उपयोग किया जाता है; इस राशि में बर्बाद हुआ पानी और पुन: उपयोग किया गया पानी दोनों शामिल हैं।

फिलहाल, देश के विभिन्न क्षेत्रों में पानी की गुणवत्ता काफी भिन्न हो सकती है (यह सब जनसंख्या, नदियों, नालों, बड़े उद्यमों की उपस्थिति पर निर्भर करता है), लेकिन सामान्य तौर पर पानी उच्च गुणवत्ता का दावा नहीं कर सकता है। जल शोधन की गुणवत्ता में सुधार के लिए, सबसे आधुनिक तकनीकों का उपयोग करना और शुद्धिकरण प्रक्रिया को वास्तव में व्यापक बनाना और जल उपचार करना आवश्यक है। उत्पादों के उत्पादन और रिलीज के दौरान, पानी की गुणवत्ता अंतिम उत्पाद की विशेषताओं को निर्धारित करती है। यह या तो उपयोग किए गए उपकरण या तैयार उत्पाद के लिए हानिकारक पदार्थों को पानी से निकालकर या ठंडा करके प्राप्त किया जाता है। तैयार पानी, औद्योगिक उपकरणों में रासायनिक शुद्धिकरण और (या) ठंडा करने के बाद, सीधे उत्पादन चक्र में प्रवेश करता है।

औद्योगिक जल उपचार.

जल उपचार जल शुद्धिकरण उपायों का एक चक्र है, जो मृदुकरण इकाइयों, डीफ़्रीज़ेशन इकाइयों के साथ-साथ सोरशन, अवसादन इकाइयों और यूवी कीटाणुनाशकों का उपयोग करके किया जाता है। औद्योगिक जल उपचार के लिए समान स्वचालित उपकरणों का उपयोग करके, जल उपचार को लगभग एक सतत प्रक्रिया बनाना संभव है जो उत्पादन को धीमा नहीं करता है और आवश्यक गुणवत्ता के पानी के साथ काम के सभी चरणों को प्रदान करता है।

विशेषज्ञ औद्योगिक जल उपचार के सामने आने वाली निम्नलिखित मुख्य समस्याओं की पहचान करते हैं: पानी की कठोरता, बड़ी संख्या में अशुद्धियाँ, रंग, स्विंग, बैक्टीरिया और वायरस की उपस्थिति और अन्य संदूषक। औद्योगिक जल उपचार में कई सफाई उपाय शामिल हो सकते हैं। पानी की मुख्य नकारात्मक विशेषताओं में से एक उच्च लौह सामग्री है, जो पानी का उपयोग करने वाले उपकरणों के संचालन और मानव स्वास्थ्य (उदाहरण के लिए, खाद्य उद्योग) दोनों को प्रभावित करती है, क्योंकि वर्षा शरीर में लंबे समय तक बनी रहती है और इसके दैनिक कामकाज पर असर पड़ता है।

औद्योगिक जल उपचार न केवल निर्मित उत्पादों की गुणवत्ता में महत्वपूर्ण सुधार और उपकरणों की सेवा जीवन को बढ़ाता है, बल्कि हानिकारक नालियों को कम करके पर्यावरण पर हानिकारक पदार्थों के प्रभाव को भी कम करता है। औद्योगिक जल उपचार का मुख्य उद्देश्य प्रतिदिन बड़ी जल खपत वाले उद्यमों और सुविधाओं के लिए जल शुद्धिकरण है। जल शुद्धिकरण, उपभोक्ता की आवश्यकताओं के आधार पर, सामान्य और अतिरिक्त शुद्धिकरण दोनों का उपयोग करता है। सामान्य सफाई में लौह और कठोरता वाले लवणों को हटाना शामिल है। उपचार के बाद पानी का अलवणीकरण और उसका पूर्ण नरमीकरण होता है।

उन उद्यमों को पानी की आपूर्ति करने के लिए जिनकी पानी की गुणवत्ता पर उच्च मांग है, जैसे चिकित्सा संस्थान, फार्मास्युटिकल और खाद्य सुविधाएं, खेल परिसर और बच्चों के संस्थान, एक बहु-स्तरीय शुद्धिकरण प्रणाली का उपयोग किया जाता है। अब रूसी संघ में लगभग सभी खाद्य और मांस और डेयरी उद्यम आयातित और रूसी उत्पादन के नए मॉडल के साथ खराब या अप्रचलित उपकरणों का पुनर्निर्माण और प्रतिस्थापन कर रहे हैं। इस संबंध में, शहरव्यापी या अन्य सामान्य प्रयोजन जल आपूर्ति नेटवर्क, या आर्टिसियन कुओं से आने वाले पानी के स्रोत के दृष्टिकोण में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। सिस्टम पानी में निहित खतरनाक सूक्ष्मजीवों को नष्ट करने के लिए अभिकर्मक जल उपचार का उपयोग करते हैं, रिवर्स ऑस्मोसिस और आयन एक्सचेंज का उपयोग करके अलवणीकरण करते हैं, साथ ही चयनात्मक आयन एक्सचेंज प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते हैं।

विशेष रूप से बड़े भारी उद्योग उद्यमों में, तकनीकी चक्र में ऐसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है जिन्हें संचालन के दौरान शीतलन की आवश्यकता होती है। इन उद्देश्यों के लिए, ऐसे उद्यम अक्सर पुनर्नवीनीकरण जल आपूर्ति प्रणालियों का उपयोग करते हैं, लेकिन इन प्रणालियों के संचालन के दौरान, मेकअप पानी की संरचना और पुनर्नवीनीकरण जल अपशिष्टों के संदूषण के साथ समस्याएं उत्पन्न होती हैं।

स्थगन- आयरन रिमूवर का उपयोग करके तेजी से जल शुद्धिकरण की एक प्रक्रिया, जो दो मुख्य रूपों में निर्मित होती है। अभिकर्मक डिफ्रिराइजेशन एजेंट में विशेष पदार्थ मिलाए जाते हैं, जिनका उपयोग रोजमर्रा की जिंदगी और औद्योगिक जल उपचार में डिफ्रिराइजेशन में सुधार और तेजी लाने के लिए किया जाता है। औद्योगिक जल उपचार के लिए एक अभिकर्मक-मुक्त डिफ़राइज़र उत्प्रेरक विधि का उपयोग करके जल उपचार करता है।

लोहे को हटाने के अलावा, औद्योगिक जल उपचार में अक्सर शामिल होता है पानी का नरम होनाजो विशेष उपकरणों का उपयोग करके किया जाता है। कठोर पानी न केवल पीने के लिए वर्जित है; जल उपचार के बिना, यह उपकरणों के संचालन को भी प्रभावित करता है, क्योंकि हीटिंग तत्व जल्दी से अधिक हो जाते हैं और अंततः टूट जाते हैं। औद्योगिक जल उपचार के दौरान पानी का नरमीकरण आयन एक्सचेंज, अभिकर्मक नरमीकरण या नैनोफिल्ट्रेशन की विधि का उपयोग करके किया जाता है, जो निरंतर जल उपचार के साथ भी कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों से निपटता है, जो बाद के जल उपचार उपकरणों के लिए विनाशकारी होते हैं।

कभी-कभी जरूरत होती है बड़े अवशिष्ट तत्वों, अशुद्धियों या दृश्य कणों से जल शोधन के माध्यम से जल उपचार।ऐसे जल उपचार के लिए, नल के पानी या कुएं के पानी से रेत, जंग या अन्य सामग्री को हटाने के लिए विशेष अवसादन संयंत्रों का उपयोग किया जाता है। अर्थात्, अवसादन तकनीक यांत्रिक जल उपचार से संबंधित है, जो महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, उपयोगिताओं और विभिन्न उद्यमों के लिए।

कई उद्योगों के लिए, धातुओं और विभिन्न लवणों से जल शोधन अपर्याप्त है, क्योंकि छोटी से छोटी अशुद्धियों को भी दूर करने के लिए पूर्ण औद्योगिक जल उपचार की आवश्यकता होती है। इसी उद्देश्य से इनका प्रयोग किया जाता है सोरशन जल उपचार संयंत्र 5 माइक्रोन आकार के बसे हुए छोटे कणों से अपशिष्ट जल और अन्य जल के सक्रिय शुद्धिकरण में विशेषज्ञता। औद्योगिक जल उपचार का यह चरण, एक नियम के रूप में, कोलाइडल अशुद्धियों से अधिक मोटे जल शोधन का अनुसरण करता है। सोरशन जल उपचार संयंत्र सिंथेटिक रेशेदार सामग्री जैसे पॉलिएस्टर पंखुड़ियों और पॉलीप्रोपाइलीन धागे के उपयोग के माध्यम से संचालित होते हैं।

औद्योगिक जल उपचार में एक महत्वपूर्ण चरण है बैक्टीरिया, वायरस और अन्य हानिकारक तत्वों से अतिरिक्त सफाई,पानी के प्रदर्शन और इसकी खपत और उत्पादन में उपयोग की क्षमता को प्रभावित करना। इस समस्या के सबसे आधुनिक समाधानों में से एक औद्योगिक जल उपचार के लिए पराबैंगनी लैंप है। यह खाद्य उद्योग उद्यमों में जल उपचार में यूवी कीटाणुनाशकों के उपयोग की अनुमति देता है, जहां अंतिम उत्पाद की सरल सुरक्षा और अखंडता के लिए हानिकारक तत्वों को हटाना और जल शुद्धिकरण अनिवार्य है।

औद्योगिक जल उपचार भी शामिल है पानी के अम्ल-क्षार संकेतकों की निगरानी का महत्व. उदाहरण के लिए, उच्च पीएच स्तर वाला तरल उपकरण को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, जो लंबे समय तक जल उपचार नहीं किए गए पानी का उपयोग करने पर टूट जाता है। इसके अलावा, असंतुलित पानी स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है, और पानी में कई रासायनिक प्रक्रियाएं जिनमें जल उपचार नहीं हुआ है और एसिड-बेस संकेतकों का संतुलन या तो असंभव है या पूरी ताकत से नहीं होता है। इस प्रकार, एसिड से प्रारंभिक जल उपचार और पीएच स्तर के सामान्यीकरण से उपकरणों (अन्य जल उपचार उपकरणों सहित) की सुरक्षा सुनिश्चित होगी और पानी की गुणवत्ता में महत्वपूर्ण सुधार होगा।

आजकल जल शुद्धिकरण की समस्या विकट होती जा रही है। यह पेयजल शुद्धिकरण और औद्योगिक उद्यमों के जल उपचार दोनों पर लागू होता है। बेशक, विभिन्न उद्योगों को जल शोधन की एक या दूसरी डिग्री की आवश्यकता होती है। लेकिन किसी भी मामले में, यदि लवण और अन्य घटकों की अशुद्धियों के बिना, सर्वोत्तम गुणवत्ता का पानी प्राप्त करना आवश्यक है, तो अकेले पारंपरिक निस्पंदन पूरी तरह से अपर्याप्त है।

रिवर्स ऑस्मोसिस के सिद्धांत पर आधारित आधुनिक प्रौद्योगिकियां आणविक स्तर पर पानी को शुद्ध करना संभव बनाती हैं। और इसे न केवल लवणों से, बल्कि वायरस और बैक्टीरिया सहित विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिकों से भी मुक्त करें। पानी का अलवणीकरण, या विखनिजीकरण, बॉयलर घरों, भाप जनरेटर, भोजन, चिकित्सा और अन्य प्रतिष्ठानों की तकनीकी प्रक्रियाओं में पानी का उपयोग करते समय नमक को हटाने की एक बहुत ही महत्वपूर्ण भौतिक प्रक्रिया है, ताकि उपकरणों के पैमाने और तेजी से घिसाव को रोका जा सके। अलवणीकरण के कारण, जल उपचार नमक और खनिजों की सांद्रता को एक निश्चित मूल्य तक कम कर देता है, और स्रोत के पानी को पीने, ठंडा करने या तकनीकी तरल के रूप में उपयुक्त बनाता है।

फॉरवर्ड ऑस्मोसिस का उपयोग उन झिल्लियों का उपयोग करने के लिए किया जाता है जो अन्य सभी अणुओं को बनाए रखते हुए केवल पानी के अणुओं को गुजरने की अनुमति देने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, अधिक या कम शुद्ध पानी वाले दो संचार जहाजों को ऐसी झिल्ली से अलग करके, आप देख सकते हैं कि कम शुद्ध पानी वाले बर्तन में पानी का स्तर समय के साथ बढ़ जाएगा। यह इस तथ्य के कारण होगा कि झिल्ली के माध्यम से केवल पानी के अणु प्रवाहित होंगे, जो दोनों वाहिकाओं में एकाग्रता को संतुलित करने की कोशिश करेंगे। यह प्रत्यक्ष परासरण की घटना है। यह तार्किक रूप से इस प्रकार है कि यदि आप "गंदे" बर्तन में दबाव बनाते हैं, तो पानी के अणु, इसके विपरीत, "स्वच्छ" बर्तन में प्रवाहित होंगे, जिससे पानी और भी साफ हो जाएगा। और यही रिवर्स ऑस्मोसिस का सिद्धांत है.

इस प्रकार, पूर्व-उपचार फिल्टर के साथ ऐसी झिल्लियों का उपयोग करके, रिवर्स ऑस्मोसिस के सिद्धांत के आधार पर उद्यमों के लिए एक अत्यधिक कुशल जल उपचार प्रणाली बनाना संभव है। दूसरे शब्दों में, रिवर्स ऑस्मोसिस प्रक्रिया एक दबाव के प्रभाव के तहत अधिक संतृप्त नमक समाधान से कम संतृप्त समाधान में एक झिल्ली के माध्यम से पानी के पारित होने पर आधारित होती है जो दोनों समाधानों में आसमाटिक दबाव मूल्यों में अंतर से अधिक होती है।

पुनर्चक्रित जल का उपयोग.

उद्योग और कृषि उत्पादन के गहन विकास, शहरों और कस्बों के सुधार के स्तर में वृद्धि और महत्वपूर्ण जनसंख्या वृद्धि के कारण हाल के दशकों में रूस के लगभग सभी क्षेत्रों में जल संसाधनों की गुणवत्ता में कमी और तेज गिरावट आई है।

पानी के लिए समाज की जरूरतों को पूरा करने का एक मुख्य तरीका जल संसाधनों का इंजीनियरिंग पुनरुत्पादन है, अर्थात। उनकी बहाली और वृद्धि न केवल मात्रात्मक रूप से, बल्कि गुणात्मक रूप से भी।

तकनीकी जल खपत के तर्कसंगत पुनरुत्पादन की संभावनाएं उद्यमों में पुन: अनुक्रमिक, पुनर्चक्रण और बंद जल आपूर्ति प्रणालियों के निर्माण से जुड़ी हैं। वे पानी की अद्भुत संपत्ति पर आधारित हैं, जो इसे उत्पादन प्रक्रियाओं में भाग लेने के बाद अपने भौतिक सार को नहीं बदलने की अनुमति देता है।

रूसी उद्योग को पुनर्चक्रण जल आपूर्ति प्रणालियों के उच्च स्तर के विकास की विशेषता है, जिसके कारण उत्पादन आवश्यकताओं पर खर्च होने वाले ताजे पानी की बचत औसतन 78% है। परिसंचारी प्रणालियों के उपयोग के सर्वोत्तम संकेतक गैस (97%), तेल शोधन (95%) उद्योगों, लौह धातु विज्ञान (94%), रसायन और पेट्रोकेमिकल (91%) उद्योगों और मैकेनिकल इंजीनियरिंग (85%) में हैं।

परिसंचारी और पुन: अनुक्रमिक जल आपूर्ति प्रणालियों में अधिकतम पानी की खपत यूराल, मध्य, वोल्गा और पश्चिम साइबेरियाई आर्थिक क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। समग्र रूप से रूस में, ताजे और पुनर्नवीनीकृत पानी के उपयोग की मात्रा का अनुपात क्रमशः 35.5 और 64.5% है।

उन्नत जल परिसंचरण प्रणालियों (यहां तक ​​कि बंद वाले भी) का व्यापक परिचय न केवल उपभोक्ताओं को जल आपूर्ति की समस्या को हल कर सकता है, बल्कि पर्यावरण के अनुकूल स्थिति में प्राकृतिक जल स्रोतों को भी संरक्षित कर सकता है।

उरल्स में प्राकृतिक जल का उपयोग।

उद्योग, कृषि द्वारा भारी मात्रा में पानी की खपत होती है और हाल ही में घरेलू जरूरतों के लिए पानी की मानव आवश्यकता में वृद्धि हुई है। अब, क्षेत्र की 18,414 नदियों में से, छह नदियाँ रूसी संघ में सबसे प्रदूषित वस्तुओं की सूची में शामिल हैं: इसेट, वी. पिशमा, तुरा, तवदा, चुसोवाया, ऊफ़ा नदियों का बेसिन।

उद्योग में जल का उपयोग किया जाता है:

• तरल पदार्थ, गैसों और गैस मिश्रण को ठंडा और गर्म करने के लिए;
• विलायक के रूप में;
• समाधान तैयार करने और सफाई के लिए;
• पाइप के माध्यम से सामग्री और कच्चे माल के परिवहन के लिए;
• थर्मल पावर उद्देश्यों के लिए, गर्मी या दबाव को परिवर्तित करने के लिए भाप के रूप में;
• अपशिष्ट निपटान आदि के लिए.

यदि उत्पादन में स्वच्छ पानी की आवश्यकता होती है, तो इसे जल आपूर्ति प्रणाली से लिया जाता है। ऐसे मामलों में जहां पानी विशेष रूप से साफ नहीं हो सकता है, कारखाने और कारखाने नदी के पानी का उपयोग करते हैं। ऐसी क्षमताओं का उपयोग अधिकांश पेपर मिलों में किया जाता है। औद्योगिक जल की खपत अब भारी अनुपात में पहुंच गई है। विशेषज्ञों के अनुसार, अपूरणीय पानी की खपत लगभग 150 घन मीटर थी। प्रति वर्ष किमी, यानी स्थायी मीठे पानी के प्रवाह का 1%। गणना के अनुसार, वर्ष 2000 तक पृथ्वी पर पानी की माँग औसतन 3.1% प्रति वर्ष बढ़ जाएगी। वर्तमान में, लोग सालाना 3,000 किमी ताजे पानी का उपयोग करते हैं।

कृषि में वैश्विक जल खपत का 2/3 से अधिक हिस्सा होता है, और विश्व का लगभग 17% फसल क्षेत्र सिंचित होता है। वर्तमान में विश्व में लगभग 15 मिलियन क्षेत्र फसलों के अधीन हैं। क्वाड. किमी.

उरल्स में सतत खेती के लिए जल संसाधनों की भारी खपत की आवश्यकता होती है, इस तथ्य के बावजूद कि सेवरडलोव्स्क क्षेत्र में क्षेत्रों का विकास कम है (पूरे क्षेत्र का 13% से अधिक नहीं)। (ड्विंस्की वी.एम., ब्रिल ए.बी., विद्रेविच एम.बी. पर्यावरण प्रबंधन)

इस प्रकार, उद्योग प्रति वर्ष 150 किमी3 का उपयोग करता है।

उद्योग, रोजमर्रा की जिंदगी और कृषि में पानी का उपयोग

जल निपटान की संरचना में, गर्मी और बिजली इंजीनियरिंग को छोड़कर, 35% सभी उद्योगों द्वारा, 33% गर्मी और बिजली इंजीनियरिंग में, 18% पुनः प्राप्त क्षेत्रों से और 14% शहरों में नगरपालिका सेवाओं से छुट्टी दी जाती है। ग्रामीण बस्तियाँ.

पानी के मुख्य उपभोक्ताओं में से एक सिंचित कृषि है - 190 m3/वर्ष। 1 टन कपास उगाने के लिए 4-5 हजार m3 ताजे पानी की आवश्यकता होती है, 1 टन चावल - 8 हजार m3। सिंचाई के दौरान अधिकांश पानी अपूरणीय रूप से बर्बाद हो जाता है। सिंचाई के लिए पानी की खपत तीन कारकों पर निर्भर करती है: सिंचित क्षेत्र, फसल संरचना और सिंचाई तकनीक।

सिंचाई की मुख्य विधि छिड़काव है। सिंचाई प्रणालियों की दक्षता 0.6 से अधिक नहीं होती है। बहुत सारा पानी सिंचाई नहरों में चला जाता है, जिससे भूजल स्तर बढ़ जाता है और मिट्टी में लवणता आ जाती है। प्रगतिशील सिंचाई विधियों का उपयोग करने पर पानी की हानि काफी कम हो जाती है: ड्रिप सिंचाई, उपसतह और बारीक फैलाव सिंचाई। सिंचाई प्रणालियों में सुधार, तली को कंक्रीट करना और बंद जल निकासी का उपयोग करने से इन प्रणालियों की दक्षता बढ़ाने में मदद मिलती है, लेकिन इन विधियों का अभी तक पूरी तरह से उपयोग नहीं किया गया है।

नगरपालिका जल की खपत 20 किमी3/वर्ष से अधिक है। नगरपालिका जल आपूर्ति के विकास का स्तर दो संकेतकों द्वारा निर्धारित किया जाता है: केंद्रीकृत जल आपूर्ति के साथ जनसंख्या का प्रावधान और विशिष्ट जल खपत का मूल्य। तकनीकी जरूरतों के लिए नल के पानी की खपत को कम करना एक महत्वपूर्ण कार्य है। उदाहरण के लिए, मॉस्को में, उद्योग राजधानी को आपूर्ति किए जाने वाले नल के पानी का 25% हिस्सा देता है। हालाँकि, तकनीकी जरूरतों के लिए पीने के पानी का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है। ऐसा करने के लिए, तकनीकी जल पाइपलाइनों के नेटवर्क का विस्तार करना आवश्यक है, जिससे खपत किए गए पानी की लागत में काफी कमी आएगी।

उद्योग में पानी की खपत अधिक है (लगभग 90 किमी3/वर्ष)। 1 टन स्टील को गलाने के लिए 200-250 m3 पानी की आवश्यकता होती है, 1 टन सेलूलोज़ को पिघलाने के लिए 1300 m3 की आवश्यकता होती है...उन्नत तकनीकी प्रक्रियाओं की शुरूआत के माध्यम से उद्योग में पानी बचाने के लिए बड़े भंडार हैं। उदाहरण के लिए, 1t के प्रसंस्करण के लिए पुराने पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में। तेल 18-22 m3 पानी की खपत करता है, जबकि परिसंचारी जल आपूर्ति और वायु शीतलन प्रणाली वाले आधुनिक संयंत्र लगभग 0.12 m3/वर्ष का उपयोग करते हैं।

वर्तमान में, स्थिति इस तथ्य से बढ़ गई है कि पर्यावरण को प्रदूषित करने वाले उद्यमों सहित अधिकांश उद्यमों के निजीकरण के बाद, नए मालिकों के पास उपचार सुविधाओं के निर्माण या आधुनिकीकरण के लिए पर्याप्त धन नहीं है।

कार्य 11 वी के छात्र द्वारा पूरा किया गया

कक्षा, व्यायामशाला संख्या 1

सोलोडिलोव दिमित्री।

उच्च पैदावार प्राप्त करने के लिए, बहुत अधिक पानी की आवश्यकता होती है: उदाहरण के लिए, 1 किलो चेरी उगाने के लिए 3000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है, चावल - 2400 लीटर, सिल पर मक्का और गेहूं - 1000 लीटर, हरी फलियाँ - 800 लीटर, अंगूर - 590 लीटर, पालक - 510 लीटर, आलू - 200 लीटर और प्याज - 130 लीटर। पश्चिमी देशों में प्रतिदिन एक व्यक्ति द्वारा उपभोग की जाने वाली खाद्य फसलों को उगाने (प्रसंस्करण या तैयारी नहीं करने) पर खर्च होने वाले पानी की अनुमानित मात्रा लगभग है। 760 लीटर, दोपहर के भोजन (दोपहर के भोजन) के लिए 5300 लीटर और रात के खाने के लिए - 10,600 लीटर, जो प्रति दिन कुल 16,600 लीटर है।

कृषि में, इसका उपयोग न केवल फसलों की सिंचाई के लिए किया जाता है, बल्कि भूजल भंडार को फिर से भरने के लिए भी किया जाता है (भूजल स्तर को बहुत तेज़ी से गिरने से रोकने के लिए); खेती की गई फसलों के जड़ क्षेत्र के नीचे गहराई तक मिट्टी में जमा नमक को धोने (या निक्षालन) के लिए; कीटों और बीमारियों के खिलाफ छिड़काव के लिए; पाले से सुरक्षा; उर्वरकों का प्रयोग; गर्मियों में हवा और मिट्टी के तापमान को कम करना; पशुधन की देखभाल के लिए; सिंचाई (मुख्य रूप से अनाज की फसलें) के लिए उपयोग किए जाने वाले उपचारित अपशिष्ट जल की निकासी; और कटी हुई फसलों का प्रसंस्करण।

खाद्य उद्योग में पानी की खपत

विभिन्न खाद्य फसलों के प्रसंस्करण के लिए उत्पाद, उत्पादन तकनीक और पर्याप्त गुणवत्ता वाले पानी की उपलब्धता के आधार पर अलग-अलग मात्रा की आवश्यकता होती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, 1 टन ब्रेड का उत्पादन करने के लिए 2000 से 4000 लीटर पानी की खपत होती है, और यूरोप में - केवल 1000 लीटर और कुछ अन्य देशों में केवल 600 लीटर पानी की खपत होती है। कनाडा में फलों और सब्जियों को डिब्बाबंद करने के लिए प्रति टन 10,000 से 50,000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है, लेकिन इज़राइल में केवल 4,000 से 1,500 लीटर पानी की आवश्यकता होती है, जहां पानी की भारी कमी है। पानी की खपत के मामले में "चैंपियन" लीमा बीन्स है, संयुक्त राज्य अमेरिका में उनमें से 1 टन को संरक्षित करने के लिए 70,000 लीटर पानी की खपत होती है। 1 टन चुकंदर के प्रसंस्करण के लिए इज़राइल में 1,800 लीटर, फ्रांस में 11,000 लीटर और यूके में 15,000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है। 1 टन दूध के प्रसंस्करण के लिए 2000 से 5000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है, और यूके में 1000 लीटर बीयर का उत्पादन करने के लिए - 6000 लीटर और कनाडा में - 20,000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है।

लुगदी और कागज उद्योग में पानी की खपत।

संसाधित कच्चे माल की भारी मात्रा के कारण लुगदी और कागज उद्योग सबसे अधिक जल-गहन उद्योगों में से एक है। प्रत्येक टन लुगदी और कागज के उत्पादन के लिए फ्रांस में औसतन 150,000 लीटर और संयुक्त राज्य अमेरिका में 236,000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है। ताइवान और कनाडा में अखबारी कागज उत्पादन प्रक्रिया में लगभग उपयोग होता है। प्रति 1 टन उत्पाद में 190,000 लीटर पानी लगता है, जबकि स्वीडन में एक टन उच्च गुणवत्ता वाले कागज के उत्पादन के लिए 1 मिलियन लीटर पानी की आवश्यकता होती है।

ईंधन उद्योग.

1,000 लीटर उच्च गुणवत्ता वाले विमानन गैसोलीन का उत्पादन करने के लिए 25,000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है, और मोटर गैसोलीन को दो-तिहाई कम की आवश्यकता होती है।

कपड़ा उद्योग

इस उद्योग को कच्चे माल को भिगोने, उन्हें साफ करने और धोने, ब्लीचिंग, रंगाई और कपड़ों को खत्म करने और अन्य तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए बहुत अधिक पानी की आवश्यकता होती है। प्रत्येक टन सूती कपड़े के उत्पादन के लिए 10,000 से 250,000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है, ऊनी कपड़े के लिए - 400,000 लीटर तक। सिंथेटिक कपड़ों के उत्पादन के लिए काफी अधिक पानी की आवश्यकता होती है - प्रति 1 टन उत्पाद में 2 मिलियन लीटर तक।

धातुकर्म उद्योग.

दक्षिण अफ्रीका में 1 टन सोने के अयस्क का खनन करते समय 1000 लीटर पानी की खपत होती है, संयुक्त राज्य अमेरिका में 1 टन लौह अयस्क का खनन करते समय 4000 लीटर और 1 टन बॉक्साइट का खनन करते समय 12,000 लीटर पानी की खपत होती है। अमेरिका में लौह और इस्पात उत्पादन के लिए प्रत्येक टन उत्पादन के लिए लगभग 86,000 लीटर पानी की आवश्यकता होती है, लेकिन इसमें से 4,000 लीटर तक का भारी नुकसान (मुख्य रूप से वाष्पीकरण) होता है, और इसलिए लगभग 82,000 लीटर पानी का पुन: उपयोग किया जा सकता है। लौह और इस्पात उद्योग में पानी की खपत विभिन्न देशों में काफी भिन्न होती है। कनाडा में 1 टन पिग आयरन का उत्पादन करने के लिए 130,000 लीटर पानी खर्च होता है, संयुक्त राज्य अमेरिका में ब्लास्ट फर्नेस में 1 टन पिग आयरन को गलाने के लिए - 103,000 लीटर, फ्रांस में इलेक्ट्रिक भट्टियों में स्टील - 40,000 लीटर और जर्मनी में - 8000 लीटर पानी खर्च होता है। -12,000 लीटर.

विद्युत ऊर्जा उद्योग.

बिजली का उत्पादन करने के लिए, जलविद्युत संयंत्र हाइड्रोलिक टर्बाइनों को चलाने के लिए गिरते पानी की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में जलविद्युत संयंत्रों में प्रतिदिन 10,600 अरब लीटर पानी की खपत होती है।

अपशिष्ट जल.

घरेलू, औद्योगिक और कृषि अपशिष्ट जल की निकासी के लिए पानी आवश्यक है। यद्यपि लगभग आधी आबादी, जैसे कि संयुक्त राज्य अमेरिका, को सीवर प्रणालियों द्वारा सेवा प्रदान की जाती है, फिर भी कई घरों से अपशिष्ट जल को अभी भी सेप्टिक टैंकों में डाल दिया जाता है। लेकिन ऐसी पुरानी सीवर प्रणालियों के माध्यम से जल प्रदूषण के परिणामों के बारे में बढ़ती जागरूकता ने प्रदूषकों को भूजल में घुसपैठ करने और नदियों, झीलों और समुद्रों में बहने वाले अनुपचारित अपशिष्ट जल को रोकने के लिए नई प्रणालियों की स्थापना और जल उपचार संयंत्रों के निर्माण को प्रेरित किया है।

विभिन्न उद्योगों और विशिष्ट उत्पादनों में उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताएँ काफी भिन्न होती हैं। वे प्रासंगिक GOSTs, तकनीकी विशिष्टताओं (TU), तकनीकी निर्देशों (TI), औषधीय लेखों और अन्य नियामक दस्तावेजों में परिलक्षित होते हैं। आवश्यकताओं की सीमा बेहद विस्तृत है: केवल निलंबित कणों को हटाने से लेकर पानी तक जो सभी घटकों में अल्ट्राप्योर है। इसमें प्रदूषकों की मात्रा इतनी कम है कि उनकी सांद्रता को प्रत्यक्ष तरीकों से नहीं मापा जा सकता है, लेकिन आम तौर पर इसे विद्युत चालकता या प्रतिरोध में व्यक्त किया जाता है, जिसे अक्सर 18 MOhm/cm की सैद्धांतिक सीमा के करीब आवश्यक होता है।

सभी औद्योगिक उद्यम जल के उपभोक्ता हैं। इसका उपयोग ऐसे बुनियादी उद्देश्यों के लिए किया जाता है:

घरेलू जल आपूर्ति;

गर्मी हटाना, उपकरण गर्म करना, एयर कंडीशनिंग;

बुनियादी तकनीकी आवश्यकताएँ - अभिकर्मकों, मध्यवर्ती उत्पादों, शीतलक, भागों की सफाई की तैयारी।

घरेलू उद्देश्यों के लिए पानी की आवश्यकता न्यूनतम है; यह आमतौर पर नल का पानी है। कुछ मामलों में, उपचार या पुनर्चक्रित जल के बिना सतही या भूजल के उपयोग की अनुमति है।

श्रेणी 2 के पानी का उपयोग अक्सर परिसंचरण में किया जाता है; उनके लिए मुख्य आवश्यकताएं न्यूनतम संक्षारक गतिविधि और नमक जमा हैं। यह उनमें एक निश्चित नमक संरचना और पीएच को बनाए रखने के उपायों के एक सेट के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। ऐसा करने के लिए, सिस्टम को लगातार शुद्ध किया जाता है, और मेकअप पानी को नरम या अलवणीकृत किया जाता है, अवरोधकों को इसमें पेश किया जाता है, साथ ही पीएच को समायोजित करने के लिए क्षार या एसिड भी डाला जाता है। विभिन्न उद्योगों में ऐसे उद्देश्यों के लिए पानी की गुणवत्ता की आवश्यकताएं काफी समान हैं। ऐसे पानी की प्रवाह दर दसियों से लेकर हजारों घन मीटर प्रति घंटे तक होती है।

तकनीकी आवश्यकताओं के लिए पानी की आवश्यकताओं को प्रासंगिक GOSTs, OSTs, TUs, TIs आदि में परिभाषित किया गया है। विभिन्न उद्योगों के लिए ये आवश्यकताएँ विभिन्न रासायनिक और यांत्रिक संदूषकों की अनुमेय सामग्री और विशेष दोनों के संदर्भ में एक दूसरे से बहुत भिन्न हैं। आवश्यकताएँ, उदाहरण के लिए, जैविक बाँझपन, आदि।

खाद्य उद्योग को, एक नियम के रूप में, नल के पानी के करीब नमक सामग्री वाले पानी की आवश्यकता होती है, लेकिन निलंबित पदार्थ, लोहा, मैंगनीज, कठोरता वाले लवण और अक्सर जैव प्रदूषकों की सामग्री पर सीमाएं होती हैं। नरम पानी का सबसे आम उपयोग जूस, वोदका, बीयर आदि उत्पादों के उत्पादन के साथ-साथ बोतलें धोने के लिए भी होता है। कई उद्योग अत्यधिक स्थिर उत्पाद बनाने के लिए दसियों मिलीग्राम/लीटर की नमक सामग्री वाले अलवणीकृत पानी का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, कभी-कभी ऐसे पानी का उपयोग किसी दी गई संरचना का "मानक" पानी तैयार करने के लिए आधार के रूप में किया जाता है। खाद्य उत्पादन में पानी की खपत इकाई से लेकर सैकड़ों m7h तक होती है।

कई खाद्य उद्योगों के लिए, पानी मुख्य कच्चा माल है: बोतलबंद पीने के पानी के लिए - 100%, जूस उत्पादन - 90% तक, शीतल पेय - 95% से अधिक, बीयर - 90%, वोदका - 60%।

उत्पादन की प्रति इकाई वास्तविक पानी की खपत काफी अधिक है, क्योंकि इसका उपयोग न केवल सीधे आधार कच्चे माल के रूप में किया जाता है, बल्कि सहायक जरूरतों के लिए भी किया जाता है - बोतलें और उपकरण धोना, गर्म करना और ठंडा करना आदि।

इन उद्योगों के लिए पानी की आवश्यकताएँ प्रस्तुत की गई हैं।

वोदका, बीयर और शीतल पेय के उत्पादन के लिए पानी की आवश्यकताएँ

ऊर्जा क्षेत्र में, आवश्यकताएँ उपयोग किए गए उपकरणों और उसके संचालन मोड पर निर्भर करती हैं और हीटिंग नेटवर्क और स्टीम बॉयलर घरों के लिए निलंबित पदार्थ और कठोरता वाले लवणों को हटाने से लेकर कार्बनिक संदूषकों और घुलित गैसों (थर्मल पावर प्लांट) को हटाने के साथ गहरे अलवणीकरण तक होती हैं। , नाभिकीय ऊर्जा यंत्र)। संस्थापनों की उत्पादकता इकाइयों से लेकर हजारों मी/घंटा तक होती है।

दवाओं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन के लिए सबसे अधिक मांग पानी की है। गहरे विलवणीकरण के अलावा, पानी में सूक्ष्म-निलंबन और बैक्टीरिया नहीं होने चाहिए। ऐसे प्रतिष्ठानों की उत्पादकता लीटर से लेकर दसियों घन मीटर प्रति घंटे तक होती है।

उद्योग में तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताओं के उदाहरण के रूप में, डेटा

निम्न, मध्यम और उच्च दबाव वाले बॉयलरों वाले इलेक्ट्रिक बॉयलरों के लिए, हीटिंग नेटवर्क को फिर से भरने के लिए फर्श।

फ़ीड जल गुणवत्ता संकेतक

ए. हीटिंग सिस्टम के लिए फ़ीडवाटर

अंश ठोस ईंधन का उपयोग करने वाले बॉयलरों के लिए मान दिखाता है, और हर तरल और गैसीय ईंधन का उपयोग करने वाले बॉयलरों के लिए मान दिखाता है

स्टीम ट्यूब बॉयलर ________________________

GOST 9.314-90 के अनुसार इलेक्ट्रोप्लेटिंग उत्पादन के लिए पानी की आवश्यकताएँ