Предложения по принципиальной конструкции универсальной энергонезависимой установки для очистки воды из родников

Актуальность

Большинство родников имеют превышение ПДК (предельно допустимая концентрация) не только по микробиологическим показателям, но и по химическому составу, что плохо сказывается на здоровье людей, потребляющих воду из этих родников. К примеру, в воде родников «Холодный» в Тропарёвском парке, в Переделкине, «Живоначальной Троицы» (в Борисове), в Свиблове (в пойме Яузы) и «Кадочка» (в Коломенском) превышены ПДК по железу. В Филёвском источнике превышение по алюминию, калию, магнию.  Родниковая вода в парке Коломенское содержит существенное превышение ПДК по селену, аммонийному азоту. Родниковая вода на Воробьёвых горах имеет превышение ПДК по кадмию и общей жёсткости. Воды этих источников опасны для здоровья. В результате анализа химического загрязнения вод родников в открытых источниках мы пришли к выводу, что самыми распространёнными химическими загрязнителями являются ионы железа, алюминия, аммония, сульфат-ионы, часто превышены показатели общей жёсткости. В этой связи разработка предложений по конструкции универсальной энергонезависимой установки для очистки воды из родников, позволяющей проводить очистку как от микробиологических, так и химических загрязнений, является актуальной.

Цель

Разработать предложение по принципиальной конструкции универсальной энергонезависимой установки для очистки воды из родников, имеющих превышение ПДК по химическим и микробиологическим показателям.

Задачи

1. Изучить требования, предъявляемые к воде для использования в питьевых целях.

2. Изучить существующие технологии водоподготовки.

3. Выявить показатели пригодности воды, превышающие допустимые нормы. Предложить меры по подготовке воды, пригодной для питья.

4. Разработать технологическую схему и принципиальную конструкцию универсальной энергонезависимой установки для очистки воды из родников, имеющих превышение ПДК по химическим и микробиологическим показателям.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Мерный цилиндр
• Электронные ювелирные весы
• Химический стакан
• Фотометрический анализатор
• Цеолитовый фильтр

Описание

Для выполнения поставленной цели и реализации поставленных задач с учётом принятых ограничений мы сделали следующее.

– Провели анализ литературы и определили основные требования, предъявляемые к воде для использования в питьевых целях.

– Провели оценку воды с учётом принятых допущений на соответствие существующим требованиям.

– Изучили существующие методы водоподготовки и очистки воды.

– Рассмотрели возможные варианты очистки воды с учётом принятых допущений и выбрали наиболее приемлемый.

– Изучили существующие методы контроля качества воды с учётом принятых допущений и выбрали наиболее приемлемые.

– Подготовили модельный раствор воды с учётом принятых допущений (провели расчёт навесок и описали методику приготовления раствора с заданными показателями).

– Провели эксперименты по очистке модельного раствора воды выбранными вариантами очистки, проверили качество очистки.

– По результатам проведённых экспериментальных исследований подготовили предложения по принципиальной конструкции универсальной энергонезависимой установки для очистки воды из родников.

Результаты работы/выводы

В ходе проделанной нами работы на основании проведённого анализа литературы были выявлены основные требования, предъявляемые к воде для использования в питьевых целях. С учётом принятых допущений о составе загрязнителей провели оценку воды на соответствие требованиям СанПиН 1.2.3685-21. Изучены существующие методы водоподготовки и контроля качества воды и выбраны наиболее приемлемые способы с учётом принятых допущений. Для проверки предложенных методов изготовлен модельный раствор воды с учётом принятых допущений и проведены эксперименты по очистке модельного раствора воды выбранными вариантами очистки, проверено качество очистки. По результатам проведённых экспериментальных исследований подготовлены предложения по принципиальной конструкции универсальной энергонезависимой установки для очистки воды из родников.

Перспективы использования результатов работы

Данную установку можно использовать не только для очистки родников, но и для других водоёмов, устанавливая другие фильтры в зависимости от загрязнений.

Награды/достижения

Конференция «Курчатовский проект — от знаний к практике, от практики к результату» – призёр;

Конференция «Наука для жизни» – победитель;

Московская предпрофессиональная олимпиада, второй тур отборочного этапа, технологический профиль – призёр

Мнение автора

«Считаю, что тема очистки воды достаточно актуальна в наши дни. Люди получают заражения после купания в водоёмах или употребления воды из них. Очень важно контролировать качество и состав воды для безопасности здоровья и жизни каждого человека.

Городской образовательный проект «Инженерный класс в московской школе» перспективен, помогает школьникам раскрыть себя, свой потенциал, способности. И проект, и Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» показывают мотивированных ребят, готовых совершать новые открытия, которые оказываются очень полезны обществу. Невероятно то, что это всё делают учащиеся образовательных учреждений!

Желаю новых свершений, успехов и развития как проекту, так и его участникам!»