1.10 Технологічний контроль якості води
Нормальна експлуатація водопровідно-каналізаційних споруд неможлива без контролю якісних параметрів природних і стічних вод на різних етапах їх очищення, подачі споживачам або випуску їх у водойму. Для цієї мети широко застосовується аналітична техніка та автоматичні прилади у вигляді сигналізації граничних значень вимірюваних величин або шляхом їх реєстрації.
Велика кількість якісних параметрів природних і стічних вод визначається в сучасних умовах тільки шляхом лабораторних аналізів. До таких параметрів відносять: органолептичні, фізико-хімічні, загальний уміст органічних речовин, загальний уміст розчинених речовин, зокрема кисню, ГПК та БПК, уміст окремих речовин. Крім того, проводять індивідуальні аналізи для визначення вмісту найбільш небезпечних речовин (ртуті, фенолу, кадмію).
Для проведення аналізу води необхідно правильно відібрати проби. Правильний і представницький відбір проби води має велике значення для оцінювання протікання технологічних процесів та роботи очисних споруд, для розроблення нових методів очищення води. Місце відбору проб вибирається з урахуванням поставлених завдань, місцевих умов, технології виробництва, розташування цехів і системи очисних споруд.
Для подібного аналізу води звичайно досить відібрати пробу води об'ємом 2 л. Для відбору та зберігання проб найчастіше використовують скляні бутлі з прозорого безбарвного хімічно стійкого скла, забезпеченого гумовими або притертими скляними пробками. У спорудах очищення стічних вод до числа найбільш важливих якісних параметрів, що вимірюються за допомогою приладів, відносять рН й окисно-відновний потенціал, мутність і кольоровість води, вміст розчиненого кисню у воді, вологість осаду. В основі роботи приладів контролю якості води лежать фізико-хімічні методи аналізу. До них належать нефелометричний, турбодиметричний, колориметричний, рефрактометричний, полярометричний, полярографічний, кулонометричний, хроматографічний і масспектроскопічний методи аналізу.
Розділ 2. Способи очищення та переробки стічних вод
Залежно від кількості стічних вод та складу забруднень можуть застосовуватися різні методи їх очищення: механічні, хімічні, фізико-хімічні, фізичні, біохімічні й комбіновані. Класифікація методів очищення стоків представлена на рисунку. Теоретичні основи методів очищення стічних вод викладені в низці монографій і підручників.
Схема класифікації способів очищення стічних вод наведена на рисунку 2.1
Рис. 2.1 Схема класифікації способів очищення стічних вод
Названі методи, крім цього, підрозділяють на рекупераційні й деструктивні. Рекупераційні методи передбачають вилучення із стічних вод і подальшу переробку цінних компонентів. При деструктивних методах речовини, що забруднюють води, піддають руйнуванню шляхом окислення або відновлення. Продукти руйнування видаляють з води у вигляді газів або опадів.
Вибір оптимальних технологічних схем очищення води досить складне завдання, що зумовлене переважним різноманіттям домішок, що знаходяться у воді, й вимогами, поставленими до якості очищення води. При виборі способу очищення від домішок ураховують не тільки їх склад у стічних водах, а й вимоги, які повинні задовольняти очищені води: при скиданні у водойму – ГДС (гранично допустимі скиди) і ГДК (гранично допустимі концентрації речовин), а при використанні очищених стічних вод у виробництві – ті вимоги, які необхідні для здійснення конкретних технологічних процесів.
Для приготування зі стічних вод технічної води або забезпечення умов скидання очищених стічних вод водойм велике значення має техніко-економічна оцінка способів підготовки води. Економічно перевагу мають, як правило, замкнуті системи водовикористання [1-3]. Однак процес заміни сучасних виробництв безвідхідними, в тому числі й з повністю замкнутою системою водокористування, досить тривалий. Тому частину очищених стічних вод скидають у водойми. У цих випадках необхідно додержувати встановлених нормативів для відносної концентрації шкідливих речовин в очищених стічних водах.
Застосовувані схеми очищення повинні забезпечувати максимальне використання очищених вод в основних технологічних процесах і мінімальний їх скид у відкриті водойми. При широкому впровадженні оборотних систем є додаткові резерви у скороченні витрати свіжої води й зменшення скидання стічних вод у водойми (вдосконалення технологічних процесів, підвищення ефективності очищення стічних вод). Стічні води є чистими, якщо їх відведення у водні об'єкти не призводить до порушення норм якості води в контрольованому створі або пункті водокористування.
Ступінь очищення стічних вод при скиданні їх у водойми визначається нормативами якості води водоймища в розрахунковому створі й великою мірою залежить від фонових забруднень . Для зниження концентрацій шкідливих домішок, наявних у стічних водах, до необхідних величин необхідна досить глибоке очищення. Тому важливе значення має надійний контроль ступеня очищення стічних вод, оскільки з жорсткістю вимог до якості очищених вод значення ГДК більшості шкідливих речовин знижується і, отже, зростають труднощі їх визначення [4]. Крім того, контроль ускладнюється при визначенні концентрацій шкідливих речовин у сильно розбавлених стічних водах.
Наприклад, для зниження солевмісту в стічних водах з метою їх повторного використання застосовуються такі методи: іонний обмін, зворотний осмос, електродіаліз, дистиляція, випарювання. Воду, що пройшла стадію знесолення, можна використовувати для технологічних потреб: промивання деталей, охолодження обладнання, отримання пари і т. п. Крім того, зі стічних вод можливе вилучення цінних компонентів, кислот, лугів. Використання води на цих стадіях залежить від вимог до якості оборотної води. На основі інформації про наявні у стоках забруднювачі можна підібрати очисне обладнання для того чи іншого процесу. Очевидно, що вибір установки для обробки стічних вод необхідно здійснювати шляхом зіставлення даних про якість води з характеристиками цих установок (табл. 2.1).
Таблиця 2.1