Показатели качества воды

Показатели качества воды
22.08.2018
Вода является основой жизни и сырьем для огромного количества технологий во всех отраслях промышленности. Вода – прекрасный растворитель, она не существует в чистом виде в природе. Качество воды определяется целым рядом показателей (содержание тех или иных примесей), предельно допустимые значения которых задаются соответствующими нормативными документами.

Оценка качества воды производится по показателям: бактериологическому, органолептическому, токсикологическому, химическому.

О бактериологическом загрязнении воды патогенными или болезнетворными микробами судят о наличии в ней бактерий группы кишечной палочки Coli, обитающей в кишечнике человека и животных. Эти бактерии безвредны для человека, но их присутствие в воде указывает на загрязнение воды и сигнализирует о возможной опасности распространения через воду возбудителей кишечных заболеваний. Коли-титр – это наименьший объем воды в мл, содержащий одну кишечную палочку. Коли-индекс – количество кишечных палочек в 1000 мл воды. В зависимости от содержания бактерий групп кишечной палочки различают следующие степени загрязнения воды:
  • сильнозагрязненная - свыше 10000 бактерий в 1000мл;
  • загрязненная - свыше 1000 бактерий в 1000мл;
  • слабозагрязненная - свыше 100 бактерий в 1000мл;
  • удовлетворительная - свыше 10 бактерий в 1000мл;
  • хорошая питьевая - не более 3 бактерий в 1000мл.

Под органолептическими показателями понимают те, которые определяют внешний вид воды и воспринимаются органами чувств (зрением, обонянием и т.п.). Для питьевой воды установлены следующие органолептические показатели:
  • запах при 20°С и при нагревании до 60°С, не более 2 баллов;
  • вкус и привкус при 20°С, не более 2 баллов;
  • цветность воды, не более 20 градусов;
  • мутность по стандартной шкале, не более 1,5мг/л.

В природных водах, используемых для водоснабжения, иногда возможно присутствие веществ, непосредственно оказывающих вредное воздействие на организм. К числу таких относятся общеядовитые вещества, соли тяжелых металлов, некоторые органические вещества. Эти вещества относятся к токсикологическим показателям.

Для загрязненных и сточных вод определяют общесанитарные показатели, такие как: окисляемость, ХПК, БПК.

Окисляемость – это величина, характеризующая количество кислорода, необходимого для окисления органических веществ. В качестве окислителя используют перманганат калия, щелочной раствор гипохлорита калия, йодат калия и др. Наиболее полное окисление (на 95-98%) достигается бихроматом калия, поэтому бихроматную окисляемость называют химическим потреблением кислорода (ХПК). Это основной метод определения окисляемости. Бихроматная окисляемость характеризует содержание всех органических веществ. По величине перманганатной окисляемости можно судить о содержании в воде так называемых легкоокисляемых веществ.

Под биохимическим потреблением кислорода (БПК) понимают количество кислорода в мг, необходимое для окисления органических веществ под действием аэробных микроорганизмов при 20°С. Для анализа в исследуемую воду вводят аэробные микроорганизмы и выдерживают пробу в темном месте без доступа воздуха в течение 5, 20 или 100 суток.

Химические показатели

Взвешенные вещества в природных водах содержатся в виде глинистой суспензии, частиц песка, отмершей растительности; в котловой и обрабатываемой воде — в виде шлама, содержащего плохо растворимые вещества. Содержание взвешенных веществ определяют путем фильтрования анализируемой воды через бумажный фильтр с просушиванием его при 105—110°С до постоянной массы; косвенно - по прозрачности воды.

Важной характеристикой качества воды является цветность. Она обуславливается присутствием в воде поверхностных источников водоснабжения гумусовых веществ. Цветность измеряется в градусах по так называемой платинокобальтовой шкале путем сравнения исследуемой воды с водой, имеющей эталонную цветность.

Наличие в воде растворенных газов, минеральных солей, органических веществ и микроорганизмов может придавать ей неприятные запах и привкус. Запах и привкус оценивают по условной пятибалльной шкале.

Сухой остаток определяют путем выпаривания освобожденной от взвешенных веществ пробы и высушивания полученного остатка при 105—110°С до постоянной массы. Сухой остаток состоит из молекулярно- и коллоиднорастворенных веществ (минеральных и органических). Минеральный остаток (общее солесодержание) можно подсчитать путем суммирования катионов и анионов, полученных в результате полного химического анализа воды.

Жесткость — показатель, определяющий содержание в воде катионов накипеобразователей — кальция и магния. Общая жесткость Жо воды определяется суммарным содержанием в ней Са2+ (кальциевая жесткость) и Mg2+ (магниевая жесткость), выраженным в миллиграмм-эквивалентах на литр.

Щелочность — показатель, определяющий содержание в воде гидроксильных ионов ОН~ и анионов слабых кислот HCO3-, СО32-, РО43-, SiО32- и др., связанных с катионами Na+, K+, Ca2+, Mg2+ которые при диссоциации образуют более сильные щелочи и придают раствору щелочной характер.

Ионный состав воды. Растворенные в воде соли в той или иной степени диссоциированы на ионы. При этом вода как электролит является всегда электрически нейтральной, так как сумма положительно заряженных ионов — катионов всегда равна сумме отрицательно заряженных ионов — анионов, выраженных в миллиграмм-эквивалентах на литр. Это правило служит основой проверки полного анализа, в котором определяют присутствующие в воде катионы и анионы. Обычно в природной воде присутствуют катионы Ca2+, Mg2+, Na+, Fe2+ и анионы НСО3-, Сl-, SO42-, SiO32-; реже NH4+, Fe3+, NO2-, NO3-.

Железо в природных водах встречается в виде двухвалентных ионов и в виде коллоидных, а также комплексных органических и неорганических соединений двух- и трехвалентного железа. В подземных водах двухвалентное железо находится преимущественно в виде бикарбоната Fе(НСО3)2. В артезианской воде в редких случаях, когда имеет место подпитка водоносного горизонта водами рек или болот, может находиться двухвалентное железо в виде комплексных органических соединений. В исключительных случаях двухвалентное железо может встречаться и в поверхностной воде. В поверхностных водах обычно содержится трехвалентное железо, преимущественно в виде коллоидных соединений.

Концентрация водородных ионов рН — один из важных показателей качества воды, по которому можно определить, щелочная вода или кислая.

Растворенные газы. При приготовлении воды для энергетических целей представляют интерес те газы, которые могут вызвать коррозию металла. К таким газам, встречающимся в природных водах, относятся: кислород, углекислота, сероводород, аммиак.

Растворенный в воде кислород (попадающий в основном из воздуха) является главным коррозионным агентом, вызывающим неполадки в работе энергетического оборудования.

Особый интерес представляет углекислота, которая в природных водах встречается в виде свободной углекислоты, представляющей собой растворенный в воде газ СО2; полусвязанной углекислоты, т.е. в виде бикарбонатных ионов НСО3-; в некоторых случаях в виде связанной углекислоты, т. е. в виде карбонатного иона СО32-. Наличие в воде углекислоты в виде СО2, НСО3- и СО32- зависит от рН среды, температуры и т.д. Для поддержания в растворе определенной концентрации бикарбонатных ионов необходимо присутствие свободной углекислоты, называемой равновесной. Если количество свободной углекислоты в воде больше ее равновесной концентрации, то избыток СО2 называют агрессивной углекислотой, вызывающей коррозию металла, разрушение бетона, растворение карбоната кальция по реакции CаСО3+СО2+Н2О → Са(НСО3)2.

Методы очистки воды зависят от качества воды в источнике водоснабжения и потребляемого расхода и требований, предъявляемых к качеству воды потребителями.

Наталия Алексеевна Фрейман,
главный инженер департамента систем водоочистки

Я даю свое согласие на обработку персональных данных и cookies в соответствии с политикой конфиденциальности