Способы очищения воды, основанных на физических принципах

Цели
Моей целью является составление списка физических способов очищения воды.

Задачи
Моей задачей является описать их вам. Объяснить. И донести важность этой информации

Актуальность
Актуальность этой темы как никогда велика. Мы продвигаемся в экологии лишь на суше, но забываем об остальных 70% нашей планеты, которая состоит из воды.

Содержание
ПРОЦЕЖИВАНИЕ
ОТСТАИВАНИЕ
ФИЛЬТРАЦИЯ
УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ ОБРАБОТКА
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
ГРАВИТАЦИОННОЕ ОТСТАИВАНИЕ
ДИНАМИЧЕСКОЕ ОТСТАИВАНИЕ
ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ
ФЛОТАЦИЯ

Процеживание
Процеживание — это вариант общего метода фильтрации, когда из раствора устраняются крупные посторонние примеси. Часто такие примеси могут иметь повышенную твердость — например, при промывке руды. Поэтому для процеживания используются не тонкие фильтры-сетки, а решетки и сита, которые устанавливаются непосредственно перед отстойником.

Отстаивание
Отстаивание заключается в отделении части механических загрязнений из воды под действием гравитационных сил, заставляющих частицы опускаться на дно, образуя осадок.

Фильтрация
Метод фильтрации является наиболее популярным за счет своей простоты и эффективности. Огромное разнообразие типов фильтров позволяет решать не менее разнообразный круг задач. Фильтрование может быть многоступенчатым, при этом на каждом этапе отсеиваются частицы определенного размера. Если загрязнение носит исключительно механический характер — например, различные фракции песка — то многоступенчатое фильтрование способно обеспечить практически полную очистку воды от посторонних примесей.[2;4]

Ультрафиолетовая обработка
Ультрафиолетовая дезинфекция воды, хоть и не производит непосредственно очистку, но активно применяется в процессе водоподготовки и заключается в обработке уже очищенной воды ультрафиолетовой частью спектра света (в частности используется диапазон волн с длиной 200-400 нм), невидимой для человеческого глаза, с целью обеззараживания воды.

Механическая очистка сточных вод
Данный способ в основном используется для первичной очистки. На этом этапе отделяются грубые нерастворимые фракции. Так как сточные воды образуются в самых различных областях человеческой деятельности — от производства стали до стирки белья — и могут содержать очень разные типы загрязнений, то под каждую задачу были разработаны свои методы очистки.

Гравитационное отстаивание
Наиболее распространен статичный вариант отстаивания — под действием естественных гравитационных сил часть загрязнений оседает на дно, после чего удаляется. Другое название — седиментация. Такой метод называется статичным отстаиванием, является наиболее простым и дешевым, но и самым продолжительным по времени.

Динамическое отстаивание
Два режима отстаивания — периодический и непрерывный — могут применяться попеременно, что повышает конечную эффективность. Например, таким методом очищаются пластовые или сточные воды, из которых выделяется нефтепродукты.[1]

Центрифугирование
Центрифугирование удобно тем, что можно в очень широких пределах менять скорость вращения, создавая центробежную силу, во много раз превышающую силу гравитации при статичном отстаивании. Например, ультрацентрифуги, работающие в вакууме для снижения трения и сопротивления воздуха, создают центробежную силу – на фильтруемый объект действует ускорение в 500 000 раз превышающее ускорение свободного падения на уровне земли. При таком мощнейшем воздействии даже имеющие небольшие различия в плотности масса тонкодисперсных частиц разделяется на слои.[1]

Флотация
Очистные установки, использующие данный метод, называются флотаторами. В зависимости от поставленной задачи, флотация, как и все остальные методы механической очистки, позволяет очищать жидкость от посторонних включений, либо добывать частицы полезного сырья из растворов. Обогащение полезных ископаемых часто происходит методом флотации. Из-за огромного количества модификаций метод флотации активно используют разные отрасли промышленности: горноперерабатывающая, химическая и т.д. [1]

Вывод
Физика, как наука, привела нас к техническому прогрессу и при этом мы, используя её и загрязняя нашу планету, в том числе и воду. Но при этом удивительно, что в физике есть способы решения данной нам сегодня проблемы.