1 3 Состав природных и сточных вод.ppt

оценки их содержания

каких количествах (концентрациях)

микроорганизмов отдельных групп

суспендированных органических и неорганических веществ, планктона и различных микроорганизмов) содержащихся

в воде. Взвешенные частицы влияют на прозрачность воды.

неорганическими и органическими веществами различного происхождения. Качественное определение проводят описательно:

мутность не заметна (отсутствует), слабая опалесценция, опалесценция, слабомутная, мутная и сильная муть.
В России мутность чаще всего измеряют в нефелометрических единицах мутности НЕФ (NTU) для небольших значений в пределах 0-40 НЕФ (NTU), например для питьевой воды. В условиях большой мутности обычно применяется измерение единиц мутности по формазину (ЕМФ). Пределы измерений - 40-400 ЕМФ.
Индикатор по НЕФ (NTU) - рассеивание излучения, по ЕМФ - ослабление потока излучения.

и эффективности очистки. Прозрачность выражается толщиной слоя воды (см), через

который ещё возможно чтение стандартного шрифта (прозрачность по Снеллену) или различение креста.

запахи делят на две группы:
естественного происхождения (живущие и отмершие в

воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.);
искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод).

хлорный, бензиновый и т.д.

вкусовых ощущений - привкуса - выражают описательно: хлорный, рыбный, горьковатый

и так далее. Наиболее распространенный соленый вкус воды чаще всего обусловлен растворенным в воде хлоридом натрия, горький - сульфатом магния, кислый - избытком свободного диоксида углерода и т.д. Порог вкусового восприятия соленых растворов характеризуется такими концентрациями (в дистиллированной воде), мг/л: NaCI - 165; CaCl2 - 470; MgCI2 - 135; MnCI2 - 1,8; FeCI2 - 0,35; MgSO4 - 250; CaSO4 - 70; MnSO4 - 15,7; FeSO4 - 1,6; NaHCO3 - 450.
По силе воздействия на органы вкуса ионы некоторых металлов выстраиваются в следующие ряды:
катионы: NH4+ > Na+ > K+; Fe2+ > Mn2+ > Mg2+ > Ca2+;
анионы: ОН- > NO3- > CI- > HCO3- > SO42- .

окрашенных соединений, выражается в градусах платино-кобальтовой шкалы и определяется путем

сравнения окраски испытуемой воды с эталонами.
Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гумусовых веществ и соединений трехвалентного железа, колеблется от единиц до тысяч градусов

и их соли - гуматы натрия, калия, аммония;
некоторые примеси промышленного

происхождения;
часть аминокислот и белков;
группа нерастворенных примесей:
фульвокислоты (соли) и гуминовые кислоты и их соли - гуматы кальция, магния, железа;
жиры различного происхождения;
частицы различного происхождения, в том числе микроорганизмы.

воды, содержания органического углерода, биохимической потребности в кислороде, а также

поглощения в ультрафиолетовой области.
Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью. Существует несколько видов окисляемости воды: перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая (методики определения двух последних применяются редко). Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, эквивалентного количеству реагента, пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды.

Fe2+, S2-, NO-2 , но соотношение между этими ионами и

органическими примесями в поверхностных водах существенно сдвинуто в сторону органических примесей, то есть «органики» в решающей степени больше.
В подземных водах (артезианских) это соотношение - обратное, то есть органических примесей гораздо меньше, чем указанных ионов. Практически их совсем нет. К тому же неорганические примеси могут определяться непосредственно индивидуально.
Если содержание указанных восстановителей суммарно меньше 0,1 ммоль/л, то ими можно пренебречь, в иных случаях нужно вносить соответствующие поправки.
Для природных малозагрязненных вод рекомендовано определять перманганатную окисляемость (перманганатный индекс); в более загрязненных водах определяют, как правило, бихроматную окисляемость (ХПК).

составе перманганата калия, пошедшего на окисление «органики», или мг КМnО4/л,

если оценивается количество перманганата калия, пошедшего на окисление «органики»
Окисляемость бихроматная, мгО/л, - показатель, дающий более правильное представление о содержании в воде органических веществ, так как при определении ХПК окисляется около 90% органических примесей, а при определении перманганатной окисляемости - 30-50%.

в мг/л, необходимое для полного окисления содержащихся в пробе сточных

вод органических веществ, при котором углерод, водород, сера, фосфор и другие элементы (кроме азота), если они присутствуют в органическом веществе, окисляются соответственно до СО2, Н2О, Р2О5, SО3, а азот превращается в аммонийную соль.
В англоязычной литературе ХПК обозначают термином COD (Chemical Oxygen Demand), в немецкой литературе - CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf).
При анализе ХПК наиболее надежные результаты получаются при ХПК = 300-600 мгО/л. При этом анализе окисляются ионы Br -, J-, NO2-, некоторые соединения серы и др.

в 1 л воды органических веществ в аэробных условиях в

результате происходящих в воде биологических процессов
При определении БПК5 (температура воды 20°С, рН=6-8, обеспечен достаточный доступ кислорода к пробе воды) окисляется примерно 70% легкоокисляющихся органических веществ, за 10-20 сут - соответственно 90 и 99% (как правило, но не всегда). Поэтому, когда определяют БПКполн, имеют в виду, что процесс окисления длится 15-20, в редких случаях - до 35 сут.

- TOCTotal Organic Carbon) - достаточно надежный показатель содержания в

воде органических веществ, в среднем численно равный 50% массы органических веществ. В природных поверхностных водах значения органического углерода могут колебаться от 1 до 20 и даже до нескольких сотен мг/л (в болотистых водах).

Определяется взвешиваем остатка, образовавшегося после упаривания пробы воды при температуре

1050С.
Прокаленный остаток показывает содержание в воде растворенных неорганических веществ. Определяется путем прокаливания сухого остатка при температуре не ниже 6000С.

Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность.

Минерализация

ток. Электрическая проводимость воды зависит в основном от концентрации растворенных

минеральных солей и температуры. Минеральную часть воды составляют ионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, HCО3-. Этими ионами и обусловливается электропроводимость природных вод. Присутствие других ионов, например Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO3-, HPO42-, H2PO4-, не сильно влияет на электропроводимость, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах (например, ниже выпусков производственных или хозяйственно-бытовых сточных вод). По значениям электропроводимости можно приближенно судить о минерализации воды.

(Mg2+), стронция (Sr2+), бария (Ва2+), железа (Fe3+), марганца (Mn2+). Но

общее содержание в природных водах ионов кальция и магния несравнимо больше содержания всех других перечисленных ионов - и даже их суммы. Поэтому под жесткостью понимают сумму количеств ионов кальция и магния - общая жесткость, складывающаяся из значений карбонатной (временной, устраняемой кипячением) и некарбонатной (постоянной) жесткости. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, вторая наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов. Однако при значении жесткости воды более 9 ммоль/л нужно учитывать содержание в воде стронция и других щелочноземельных металлов.

как способность воды образовывать пену с мылом.
В России жесткость воды

выражают в ммоль/л.
В жесткой воде обычное натриевое мыло превращается (в присутствии ионов кальция) в нерастворимое «кальциевое мыло», образующее бесполезные хлопья. И, пока таким способом не устранится вся кальциевая жесткость воды, обра­зование пены не начнется. На 1 ммоль/л жесткости воды для такого умягчения воды теоретически затрачивается 305 мг мыла, практически - до 530.
Но, конечно, основные неприятности - от накипеобразования.
Международные своды нормативов качества воды не нормируют жесткость воды - только отдельно содержание в воде ионов кальция и магния: нормы качества питьевой воды Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), такие же нормы Европейского Союза (ЕС), стандарты ИСО, а также Национальные нормы питьевой воды США.

контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными

растениями. Содержание растворенного кислорода зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, минерализации воды и др. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л. В артезианской воде кислород практически отсутствует.