Свойства воды и требования, предъявляемые к ее качеству

Качество воды характеризуется ее физическими, химическимии бактериологическими свойствами.

К физическим свойствам воды относятся ее температура, цвет­ность, мутность, привкус и запах.

Температура воды поверхностных источников зависит от тем­пературы воздуха, скорости движения воды и ряда других факто­ров. Она может изменяться в значительных пределах. Температу­ра воды подземных источников относительно постоянна (обычно 6—8° С).

Под цветностью воды понимают ее окраску. Цветность выража­ют в градусах цветности по платиново-кобальтовой шкале. Один градус этой шкалы соответствует цвету 1 л воды, окрашенной 1мгпорошка платины.

Мутность определяется содержанием в воде взвешенных час­тиц и выражается в миллиграммах на литр (мг/л). Йода подземных источников имеет малую мутность. Мутность воды поверхностных источников зависит от их вида (разные реки несут воды различной мутности) и от времени года. Особенно велика мутность воды в пе­риод паводков.

Вода источников может иметь различные привкус и запах.

Химические свойства воды характеризуются следующими пока­зателями: активной реакцией, жесткостью, окисляемостью, содер­жанием растворенных солей.

Активная реакция воды определяется концентрацией водород­ных ионов. Обычно она выражается через рН. При рН = 7 среда нейтральная; при рН<7 среда кислая, а при рН>7 среда щелоч­ная.

Жесткость воды определяется содержанием в ней солей каль­ция и магния. Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Различают жесткость карбонатную, некарбонатную и общую (их сумма). Карбонатная, или временная, жесткость ха­рактеризует содержание в воде бикарбонатных и карбонатных солей кальция, а некарбонатная, или постоянная, жесткость — со­держание в воде некарбонатных солей кальция и магия. Вода под­земных источников имеет большую жесткость, а вода поверхност­ных источников — относительно невысокую (3—6 мг-экв/л). Осо­бенно велика жесткость морской воды.

Окисляемость обусловливается содержанием в воде растворенных органических веществ и может служить показателем загряз­ненности источника сточными водами.

Содержание в воде растворенных солей (в мг/л) характеризуется плотным остатком. Вода поверхностных источников имеет меньший плотный остаток, чем вода подземных источников, т. е. содержит меньше растворенных солей.

Степень бактериологической загрязненности воды опреде­ляется числом бактерий, содержащихся в 1 см³ воды. Вода поверх­ностных источников содержит бактерии, внесенные сточными и дождевыми водами, животными и т. д. Вода подземных источников обычно не загрязнена бактериями.

Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные бакте­рии. Для оценки степени загрязненности воды патогенными бакте­риями определяют содержание в ней кишечной палочки. Бактери-альное загрязнение воды измеряют коли-титром и коли-индексом. Коли-тшпр — объем воды в кубических сантиметрах, в котором содержится одна кишечная палочка. Коли-индекс — число кишеч­ных палочек, содержащихся в 1 л воды.

Требования, предъявляемые к качеству питьевой воды, опреде­ляются ГОСТ 2874—73. Эти требования разделены на две группы.

Требования первой группы обязательны для всех хозяйственно-питьевых систем централизованного водоснабжения. К этим требо­ваниям относятся следующие: запах и привкус не более 2 баллов; цветность не более 20°; прозрачность по шрифту не менее 30 см; об­щая жесткость воды не более 10 мг-экв/л.

Требования второй группы должны соблюдаться при наличии в системе водоснабжения очистных сооружений. Эти требования за­ключаются в следующем: мутность осветленной воды не более 2 мг/л; содержание железа не более 0,3 мг/л; активная реакция (рН) при осветлении и умягчении воды не менее 6,5 и не более 9,5; содержание остаточного активного хлора не менее 0,3 и не более 0,5 мг/л.

Требования, предъявляемые к качеству производственной во­ды, зависят от характера производства. На ряде промышленных предприятий значительный процент производственной воды расхо­дуется на охлаждение оборудования и продукции. Так, водой ох­лаждаются доменные и мартеновские печи, компрессоры, турбины и т. п. В охлаждающей воде не должно содержаться много взвешен­ных частиц. Она должна иметь невысокую карбонатную жесткость (не более 4—5 мг-экв/л). Во избежание зарастания трубопроводов из-за выпадения солей временной жесткости охлаждающая вода не должна нагреваться выше 30—50° С. Зарастание трубопроводов могут вызвать и микроорганизмы при значительном их содержании в охлаждающей воде. Вода, предназначенная для питания котлов, должна иметь минимальную жесткость. Для снижения жесткости воду подвергают умягчению.

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Метод очистки воды и состав очистных сооружений зависят от качества воды в источнике водоснабжения, назначения водопро­вода, производительности станции и местных условий. К наиболее распространенным методам очистки воды относятся осветление и обеззараживание.

Осветление может осуществляться отстаиванием воды в отстой­никах, пропуском ее через взвешенный слой осадка в осветлителях и фильтрованием через зернистую загрузку в фильтрах. Для улуч­шения процесса отстаивания применяют коагулирование, т. е. вво­дят в воду химические реагенты (коагулянты), которые, взаимодей­ствуя с мельчайшими коллоидными частицами, находящимися в воде, образуют агрегаты слипшихся частиц в виде хлопьев, быстро выпадающих в осадок. Приготовление и дозирование реагента осу­ществляют на установках, входящих в состав так называемого ре-агентного хозяйства. Раствор коагулянта тщательно перемешива­ется с обрабатываемой водой в смесителе. Из смесителя вода направ­ляется в камеру хлопьеобразования, а затем поступает в отстойник, где происходит ее осветление, т. е. выпадение хлопьев с адсорби­рованными на них взвешенными частицами. Если применяются ос­ветлители со взвешенным осадком, то камера хлопьеобразования не устраивается.

Обеззараживание воды осуществляют с целью уничтожения бак­терий, главным образом патогенных. Наиболее распространенными способами обеззараживания являются хлорирование, озонирование и бактерицидное облучение.

Иногда применяется специальная обработка воды. Так, под­земные воды, которые содержат много железа и марганца, подвер­гаются обезжелезиванию и удалению марганца. Питательная вода котельных установок и ТЭЦ требует предварительного умягчения. Вода некоторых источников водоснабжения должна быть до пода­чи ее потребителям обессолена, т. е. из воды должны быть удалены растворенные в ней соли. Иногда из воды в процессе ее очистки не­обходимо удалять растворенные газы, т. е. проводить ее дегазацию.

Для предотвращения коррозии трубопроводов и аппаратуры, а также выпадения в трубах солей осуществляют стабилизацию во­ды путем добавления в нее химических реагентов.

Таким образом, очистная станция представляет собой комплекс сооружений, в которых вода подвергается очистке, приобретая ка­чества и свойства, необходимые потребителю. Очистные сооруже­ния, как правило, располагают так, чтобы вода могла передавать­ся из одного сооружения в другое самотеком.