- •Химия воды и микробиология Учебно-методическое пособие к практическим занятиям
- •Введение
- •Химия воды
- •Понятие о растворах. Процесс растворения. Растворимость веществ
- •Решение типовых задач
- •Задачи для самостоятельной работы
- •Количественная характеристика состава раствора
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.3. Электролитическая диссоциация. Степень и константа диссоциации
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.4. Свойства кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.5. Диссоциация воды. Водородный показатель
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.6. Гидролиз солей
- •I. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой
- •II. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой
- •III. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.7. Коллоидные растворы
- •Контрольные вопросы
- •1.8. Окислительно-восстановительные реакции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2. Физические и химические свойства технологических процессов водоподготовки
- •2.1. Физико-химическая характеристика природных вод
- •2.2. Физические, химические, биологические показатели качества воды
- •Физико-химические основы коагулирования примесей воды
- •2.4. Коагулянты и флокулянты применяемые для осветления воды
- •2.5. Обеззараживание воды
- •Хлорирование воды.
- •2.5.2. Озонирование воды
- •2.5.3. Применение сильных окислителей и сорбентов. Осаждение
- •2.6. Характеристика бытовых и производственных сточных вод
- •Тест №1
- •3. Микробиология
- •3.1. Основы общей микробиологии
- •3.2. Морфологическая характеристика отдельных групп микроорганизмов
- •1) Меноидный слой с выступами и бугорками; 2) ликополисахаридный слой; 3) каналы; 4) молекулы белка; 5) плотный гликопептидный слой; 6) цитоплазматическая мембрана
- •8) Капсула; 9) мембрана протопласта.
- •3.3. Питание бактерий
- •3.4. Ферменты
- •3.5. Химический состав бактерий
- •3.6. Участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе
- •3.7. Водоросли, грибы, простейшие, коловратки, черви и микробактерии
- •5) Surirella saxonica (образование ауксоспор); 6) Asterionella gracillima; 7) Pleurosigma attenuatum; 8) Didymosphenia geminata
- •3.8. Влияние внешних факторов на микробов
- •Тест №2
- •4. Санитарная микробиология
- •4.1. Санитарно-бактериологические методы анализа воды
- •4.2 Физические и физико-химические показатели состава воды
- •4.3. Химические и биохимические показатели
- •Примеси в коллоидном и твердом состояниях
- •Общая минерализация и общая загрязненность воды
- •Примеси в растворенном и коллоидном состояниях
- •Щелочность. Углекислотное равновесие воды
- •Тест №3
- •4.4. Индикаторная роль бактерий группы кишечной палочки
- •5. Биологические факторы самоочищения водоемов
- •6. Вредная деятельность микроорганизмов в системах водоснабжения
- •Тест №4
- •7. Сточные воды и методы их очистки
- •7.1. Очистные сооружения
- •11) Песчаные фильтры; 12) хлораторная; 13) контактный резервуар.
- •7.2. Сооружения механической очистки
- •7.3. Сооружения для биологической очистки.
- •7.4. Аэробные процессы очистки сточных вод
- •7.5. Анаэробные процессы очистки сточных вод
- •7.6. Биологические пруды
- •Тест № 5
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Химия воды и микробиология Учебно-методическое пособие к практическим занятиям
4.3. Химические и биохимические показатели
Химические и биохимические показатели состава воды можно рассмотреть по группам:
– примеси в твердом и коллоидном состояниях;
– общая минерализация или степень общей загрязненности воды;
– примеси в растворенном и коллоидном состояниях;
– примеси в виде газов;
– токсические примеси.
Примеси в коллоидном и твердом состояниях
Мутность обусловлена присутствием нерастворенных и коллоидных веществ неорганического (глина, песок, гидроксид железа) и органического (илы, микроорганизмы, планктон, нефтепродукты) происхождения.
Измерение мутности основано на сравнительной оценке исследуемой пробы со стандартным раствором. Результаты определяются и выражаются в . Мутность речных вод выше, чем мутность подземных источников. По санитарным нормам мутность должна быть не выше 2 .
Для характеристики природных и сточных вод применяется и другой показатель — содержание взвешенных веществ. Это количество загрязнений, которые задерживаются на бумажном фильтре при фильтрации пробы. Для более быстрого определения прозрачности воды, по результатам наблюдения за источниками воды, строится график зависимости прозрачности от количества взвешенных веществ. Это дает возможность с достаточной степенью точности определить количество взвешенных частиц в воде (рис. 19).
Рис. 19. Зависимость прозрачности «по шрифту» от содержания взвешенных веществ
Оседающими веществами называют часть взвешенных веществ, которые оседают на дно отстойного цилиндра за 2 часа отстаивания. Данный показатель применяется для характеристики сточных вод. В городских сточных водах оседающие вещества составляют 65-75 % взвешенных веществ по массе.
Общая минерализация и общая загрязненность воды
Сухой и плотный остатки. Под сухим остатком понимается сумма всех примесей воды, определяемая путем выпаривания пробы. В процессе обработки из пробы удаляют газы, летучие компоненты и вещества, разлагающиеся с образованием летучих компонентов.
Плотный остаток определяется из фильтрата пробы. По разнице двух показателей (сухой остаток и плотный остаток) определяют количество взвешенных веществ в пробе. В табл. 5 показана классификация природных вод по общей минерализации (т.е. содержанию плотного остатка).
Таблица 6
Классификация природных вод по общей минерализации
Характеристика воды |
Плотный остаток, мг/л |
Ультрапресная Пресная |
<200 200-250 |
С относительно повышенной минерализацией |
500-1000 |
Солоноватая Соленая |
1000-3000 3000-10000 |
С повышенной соленостью |
10000-35000 |
Переходная к рассолу Рассол |
35000-50000 50000-400000 |
Содержание плотного остатка в сточных водах не должно превышать 10 г/л.
Примеси в растворенном и коллоидном состояниях
Данный показатель определяется лишь при анализе природной и питьевой воды. Для сточных вод он неприемлем, так как состав сточных вод индивидуален для каждого вида сточных вод.
Общее солесодержание природных вод с достаточной степенью точности определяется катионами и анионами . Исходя из электронейтральности воды сумма положительных ионов равна сумме отрицательных ионов:
.
Для различных процессов водоподготовки, например умягчение, обезжелезивания, обессоливания, необходимо учитывать образование солей в воде, которые дают малорастворимые соединения при постепенном увеличении .