 |
Химические показатели качества воды
|
|
|
|
Классификация промышленных сточных вод (ПСВ) по генезису, характеристика примесей.
На промышленных предприятиях образуются три группы сточных вод:
бытовые, атмосферные, производственные.
Бытовые – это сточные воды, отводимые от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий, а также от мытья полов этих помещений, душевых сеток, столовых, имеющихся на территории промышленных предприятий.
Атмосферные – это дождевые (ливневые) воды и воды от таяния снега.
Производственные – сточные воды, образующиеся при непосредственном использовании воды в технологическом процессе или при добыче и транспортировке полезных ископаемых.
Производственные сточные воды делятся на две основные категории: загрязненные (требующие очистки для последующего использования) и условно чистые (не требующие очистки для последующего использования).
Загрязненные производственные сточные воды могут быть разделены на группы по виду загрязнений:
· Загрязненные преимущественно минеральными примесями (источники образования: предприятия металлургической, машиностроительной и угледобывающей промышленности, заводы по производству минеральных удобрений, строительных изделий и материалов и др.).
· Загрязненные преимущественно органическими примесями (источники образования: предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химической, микробиологической промышленности и др.).
· Загрязненные минеральными и органическими примесями (источники образования: предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, текстильной, фармацевтической промышленности и др.). Загрязненные ядовитыми (токсичными) примесями;
|
|
|
· Загрязненные радиоактивными веществами;
· Сточные воды, содержащие биохимические и бактериальные загрязнения.
По содержанию загрязняющих веществ, производственные сточные воды могут быть разделены на четыре группы: 1-500, 500-5 000, 5 000-30 000, более 30 000 мг/л.
По кислотно-щелочному балансу воды могут быть разделены на нейтральные рН 6,5-8 (неагрессивные); слабокислые рН 6-6,5; слабощелочные рН 8-9 (слабоагрессивные); кислые рН < 6, щелочные рН>9 (сильноагрессивные).
По фазово-дисперсному состоянию загрязняющих веществ воды делятся на загрязнения:
· в грубодисперсной форме (частицы крупностью более 0,1 мм);
· в виде суспензий, эмульсий, пены (частицы 0.1мм…0,1мкм);
· в коллоидном состоянии (частицы крупностью 0,1 …0,001 мкм);
· в виде истинного раствора (частицы крупностью менее 0,001 мкм);.
Условно чистые или незагрязненные производственные воды, как правило, образуются при охлаждении устройств. Количество, состав и режим поступления производственных сточных вод находится в зависимости от ряда факторов: вида перерабатываемого сырья, технологического процесса производства, качества потребляемой для производственных целей воды, местных условий.
Категории сточных вод и их характеристика.
В зависимости от происхождения, вида и качественной характернее тики примесей сточные воды подразделяют на три основные категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и дождевые (атмосферные).
К бытовым относятся воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, а также хозяйственные воды, образующиеся при мытье помещений. Они поступают как от жилых и общественных зданий, так и от бытовых помещений промышленных предприятий. По природе загрязнений они могут быть фекальные, загрязненные в основном физиологическими отбросами, и хозяйственные, загрязненные всякого рода хозяйственными отходами.
|
|
|
К производственным сточным водам относятся воды, использованные в технологическом процессе, не отвечающие более требованиям, которые предъявляются к их качеству, и подлежащие удалению с территории предприятий. Сюда относятся также воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руды и др.).
Дождевые воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. Их подразделяют на дождевые и талые, получающиеся от таяния льда и снега. Отличительной особенностью дождевого стока являются его эпизодичность и резкая неравномерность.
Основные показатели качества.
Основными показателями качества воды являются:
· органолептические,
· химические,
· микробиологические.
Согласно санитарным нормам питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу, и иметь приятные органолептические свойства.
Основные показатели качества воды.
Органолептические свойства воды
К органолептическим свойствам воды относят следующие характеристики: запах, привкус, цветность и мутность.
Запах
Запах и привкус воды объясняются присутствием в ней естественных или искусственных загрязнений. Природа запахов и привкусов очень различна, и может быть обусловлена как наличием в воде определенных растворенных солей так и содержанием разных химических и органических соединений. Кроме того, следует отметить, что запах/привкус может появиться в воде на нескольких этапах: в исходной природной воде, в процессе водоподготовки (в том числе в водонагревателе), при транспортировке по трубопроводам. Правильное определение источника запахов и привкусов — залог успешности их устранения.
Величина (интенсивность) запаха определяется по 6-ти бальной шкале.
Вкус и привкус воды
Вкус воды обусловлен растворенными в воде природными веществами, каждое из которых придает воде определенный привкус:
· солоноватый — хлоридом натрия;
· горьковатый — сульфатом магния;
· кисловатый — растворенным углекислым газом или растворенными кислотами.
Приятный или неприятный вкус воды обеспечивается наличием и концентрацией находящихся в ней примесей.
|
|
|
Цветность
Под цветностью понимается естественная окраска природной и питьевой воды. Цветность косвенно характеризует наличие в воде некоторых органических и неорганических растворенных веществ и является одним из важных показателей, позволяющих правильно выбрать систему водоочистки. Цветность воды определяется сравнением с растворами специально приготовленной шкалы цветности (на основе определенных концентраций хромово-кобальтового раствора) и выражается в градусах цветности этой шкалы. По требованиям к питьевой воде данный показатель не должен превышать 20 градусов.
Мутность
Показатель, характеризующий наличие в воде взвешенных веществ неорганического происхождения (например, карбонаты различных металлов, гидроокиси железа), органического происхождения (коллоидное железо и т.п.), минерального происхождения (песка, глины, ила), а также микробиологического происхождения (бактерио-, фито- или зоопланктона). Мутность выражается в мг/дм3.
Химические показатели качества воды
Химические показатели характеризуют химический состав воды. К данным показателям относят водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализацию (сухой остаток), анионный и катионный состав (неорганические вещества), содержание органических веществ.
Окисляемость.
Показатель, характеризующий интегральную загрязненность воды, т.е. содержание в воде окисляющихся органических и неорганических примесей, которые в определенных условиях окисляются сильным химическим окислителем.
Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную, бихроматную, иодатную. Как видно из названий — при этом для проведения химического анализа воды используются соответствующие окислители. Показатель окисляемости - мгО/л - это количество миллиграмм кислорода, эквивалентное количеству реагента (окислителя), пошедшего на окисление веществ, содержащихся в 1 л воды.
Величина бихроматной окисляемости обычно используется для определения такого важного показателя воды как ХПК — химическая потребность в кислороде. ХПК используется для характеристики загрязненных природных поверхностных вод, а также для сточных вод. Этот показатель свидетельствует о степени биогенной загрязненности воды.
|
|
|
Водородный показатель, рН
Водородный показатель или рН представляет собой логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком, т.е. pH = -log[H+]. Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если ионы ОН- в воде преобладают, то рН>7 - щелочная реакция, а при повышенном содержании ионов Н+, то рН<7 - кислая реакция.
Обычно уровень рН для воды, используемой в хозяйственных и питьевых целях, нормируется в пределах интервала 6..9.
Сухой остаток.
Это величина, характеризующая интегральное загрязнение воды: количество растворенных неорганических и органических веществ. В первую очередь это сказывается на органолептических свойствах воды. Установлено, что до 1000 мг/л вода можно быть использована для водопотребления. Величина сухого остатка влияет на вкусовые качества питьевой воды. Человек может без риска для своего здоровья употреблять воду с сухим остатком до 1000 мг/л. При большем значении вкус воды чаще всего становится неприятным горько-соленым. Следует также отметить, что у воды с низким уровнем сухого остатка вкус может отсутствовать и употреблять ее тоже не очень приятно.
Жесткость
Этот показатель характеризует свойство воды, связанное с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жёсткости»).
Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой.
Численное выражение жёсткости воды - это концентрация в ней катионов кальция и магния.
Различают временную (карбонатную) жёсткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния (катионов Ca2+ и Mg2+ и анионов HCO3-). Временную жесткость можно устранить кипячением.
Постоянная (некарбонатная) жесткость воды вызвана присутствием солей, не выпадающих в осадок при кипячении. В основном - это сульфаты и хлориды кальция и магния (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2). Следует отметить, что именно присутствие соли CaSO4, растворимость которой с повышением температуры воды понижается, приводит к образовании плотной накипи.
Жесткая вода вредна и для организма человека: увеличивается риск развития мочекаменной болезни, нарушается водно-солевой обмен.
Иногда в качестве характеристики встречается показатель «полная жесткость» воды равный сумме постоянной и переменной (карбонатной) жесткости.
|
|
|
Железо
Его токсичное влияние на организм человека незначительно, но все же употребление питьевой воды с повышенным содержанием железа может привести к отложению его соединений в органах и тканях человека.
В общем случае в воде железо может встречаться в свободной форме в виде двух- и трехвалентных ионов:
Fe2+ - как правило в артезианских скважинах при отсутствии растворенного кислорода.
Fe3+ - содержится в поверхностных источниках водоснабжения в так называемом окисленном состоянии, и, как правило, в нерастворимом виде.
Органическое железо
Существует еще одна форма присутствия железа в природной воде — это органическое железо. Оно встречается в воде в разных формах и в составе различных комплексных соединений трехвалентных ионов железа с растворенными неорганическими и органическими соединениями, и, главным образом, с солями гуминовых кислот - гуматами. Повышенное содержание такого железа наблюдается в болотных водах и вода имеет бурое или коричневатое окрашивание. Органические соединения железа, как правило, растворимы или имеют коллоидную структуру (коллоидное железо) и очень трудно поддаются удалению.
На вкус такая вода имеет характерный неприятный металлический привкус, образует ржавые подтеки
Марганец
Марганец входит в состав многих ферментов, гормонов и витаминов, которые влияют на процессы роста, кровообразование, формирование иммунитета. Однако, повышенное его содержание в воде может оказывать токсический и мутагенный эффект на организм человека. Вода с повышенным содержанием марганца обладает металлическим привкусом.
Азот аммонийный (NH3 и NH4+)
Показатель, чаще всего характеризующий наличие в воде органических веществ животного или промышленного происхождения. Источниками азота аммонийного являются: животноводческие фермы, хозяйственно бытовые сточные воды, сточные воды с сельскохозяйственных угодий, предприятий пищевой и химической промышленности. По нормам СанПиН содержание в воде аммония не должно превышать 2,0 мг/л.
|
|
|
