Поняття мінералізації води, як поділяються природні води за цим показником.
Широко поширене поняття мінералізація води, під яким розуміють суму всіх знайдених при аналізі мінеральних речовин в мг / л або г / кг (при сумі більше одного г / кг), що містяться в даній воді.
У океанології замість мінералізації вживається термін солоність.
У воді розчиняються тверді, рідкі та газоподібні речовини, які діляться на три групи:
- Добре розчинні (у 100 г води розчиняється більше 10 г речовини);
- Погано розчинні, або малорозчинні (в 100 г води розчиняється менше 1 г речовини);
- Практично не розчинні (у 100 г води розчиняється менше 0,01 г речовини).
Гірські породи й мінерали як джерела солей для мінералізації природних вод доцільно розділити на три групи:
а) вивержені, магматичні породи, що утворюють розчинні солі при їх розкладанні;
б) солі, розсіяні в сухому, розчиненому або адсорбованому стані в різних осадових породах;
в) мінерали і розчинні солі, що знаходяться у вигляді скупчень або покладів (вапняки, мергелі, доломіти, гіпси, кам'яна сіль тощо).
Найбільш часто використовується класифікація вод за ступенем мінералізації
<0.2 мг / л - Ультрапрісні
0.2 - 0.5 мг / л - Прісні
0.5 - 1.0 мг / л - Води з відносно підвищеною мінералізацією
1.0 - 3.0 мг / л - Солонуваті
3 - 10 мг / л - Солоні
10 - 35 мг / л - Води підвищеної солоності
> 35 мг / л - Розсоли
Можна використовувати й іншу класифікацію:
Прісні - до 1,0 г / кг
Солонуваті - 1-25г/кг
З морської солоністю - 25-50г/кг
Розсоли - вище 50г/кг
Показник жорсткості води, його роль при використанні води для харчових виробництв.
Вміст у воді катіонів кальцію і магнію повідомляє воді так звану жорсткість. Жорсткість води виражається в мг-екв/л (= моль/м куб.), В німецьких градусах (1 моль/м куб = 2,804 ньому. Град), французьких градусах (1 моль/м куб = 5,005 франц. Град), американських градусах (1 моль/м куб = 50,050 амер. град). Оптимальний фізіологічний рівень жорсткості складає 3,0-3,5 мг-екв/л. Жорсткість вище 4,5 мг-екв/л призводить до інтенсивного накопичення осаду в системі водопостачання та на сантехніці, заважає роботі побутових приладів. Згідно інструкції з експлуатації побутової техніки жорсткість води не повинна перевищувати 1,5-2,0 мг-екв/л. Постійне вживання всередину води з підвищеною жорсткістю призводить до накопичення солей в організмі і, в кінцевому підсумку, до захворювань суглобів (артрити, поліартрити), до утворення каменів у нирках, жовчному і сечовому міхурах.
Станції ">Астра-Феррум" виробляють:
комплексну очищення води з артезіанських і поверхневих джерел:обезжелезивание, очищення,умягчение, знесолювання, опріснення, знезаражування, поліпшення органолептичних властивостей води для одержання води вищої категорії якості
глибоку очищення води методомнанофильтрации
додавання в воду саме ті речовин (фтор, йод, кальцій, магній тощо.)
>доочистку води з централізованих джерел водопостачання від вільного хлору і хлорорганічних сполук,железобактерий,биозагрязнений та інших забруднень у розподільчих мережах водопостачання.
Устаткування розроблено із застосуванням сучасних здобутків і традицій передових технологій у цій галузі й призначено на підготовку питної води, відповідної вимогам СанПіН 2.1.4.1074-01 і СанПіН 2.1.4.1116-02; підготовки води спеціального технологічного призначення, для харчових, спиртових, лікеро-горілчаних, м'ясомолочних, машинобудівних, металургійних, оборонних, фармацевтичних, парфумерних, та інших. підприємств; водопідготовки іумягчения води для ГЕС, ГРЕС, ТЕЦ, теплових пунктів і котельних різного призначення; задля забезпечення доброякісної питної води річкових і морських судів, пасажирського залізничного і авіаційного транспорту; і навіть для заміських об'єктів, дачних кооперативів, котеджів, селищ, готелів, санаторіїв, басейнів й у доочищення води міського централізованого водопостачання.
Велика розмаїтість фільтруючих завантажень забезпечує більшу гнучкість у побудові системи очищення води. Особливістю наших систем з зернистої (гранульованої) завантаженням є періодичне відновлення властивостей фільтруючого матеріалу з допомогою регенерації (промивання) в автоматичному чи ручному режимі, у своїй що накопичилися у фільтрі забруднення разом із розчином реагенту іпромивной водою скидаються у каналізацію. Завдяки цьому система водоочищення подібного типу не вимагає заміни фільтруючого матеріалу протягом 5-7 років.
Як поділяються природні води відповідно до їх аніонного та катіонного складу?
Для характеристики природньої води запропоновано класифікацію де відбувається принцип їх розділення за кількісним вмістом катіонів і аніонів з подальшим підрозділом на співвідношення між ними. За цим принципом вона поділяється:
гідрокарбонатних та карбонатних вод (більша частина маломінералізованих вод річок, озер, водосховищ та деякі підземні води);
сульфатних вод (проміжні між гідрокарбонатними та хлоридними водами, що генетично пов'язані з різними осадовими породами);
хлоридних вод (високомінералізовані води океану, морів, солоних озер, підземні води закритих структур тощо). Кожен клас за переважаючим катіоном підрозділяється на три групи: кальцієву, магнієву та натрієву. Кожна група в свою чергу підрозділяється на чотири типи вод, що визначаються співвідношенням між вмістом йонів у відсотках в перерахунку на кількість речовини еквівалента:
Кожен клас залежить від домінуючих катіонів поділяється ще на 3 групи:
кальцієву воду;
магнієву воду;
натрієву воду.
Які сполуки можуть вплинути на кольоровість та каламутність води?
Кольоровість - Природна властивість води, обумовлене наявністю в ній гумінових речовин, які вимиваються в воду з грунту. Гумінові речовини утворюються в грунті внаслідок мікробіологічного руйнування чужорідних органічних сполук і синтезу грунтовими мікроорганізмами нового органічної речовини, яка властива грунті, яке називається гумусом. Гумус коричневого кольору, і тому гумінові речовини надають воді забарвлення від жовтоїдо коричневої. На кількість цих речовин впливають геологічні умови, водоносні горизонти, характер грунту, наявність боліт і торфовищ в басейнах річок і т. д. Невелика кількість гумінових речовин утворюється безпосередньо в поверхневих водоймах внаслідок мікробіологічного руйнування водних рослин (водоростей). Чим більше у воді гумінових речовин, тим вище фарбування води і інтенсивніше її кольоровість.
Каламутність - Природна властивість води, обумовлена наявністю в ній завислих речовин органічного і мінерального походження (глини, мулу, органічних колоїдів, планктону і т. п.).
На які показники питної води впливає підвищений вміст заліза у природній воді?
Фізичні і хімічні параметри включають в себе важкі метали, сліди органічних сполук, загальний вміст зважених твердих частинок, і каламутність. Вода з високим вмістом заліза має неприємний смак, а використання такої води у виробничих процесах виробництва харчових продуктів недопустима, оскільки може призвести до погіршення органолептичних властивостей готового продукту. Іони заліза та марганцю забруднюють іонообмінні смоли, тому при проведенні у водопідготовці іонообмінних процесів попередньою стадією є видалення іонів заліза та марганцю з природної води.
Чим можна пояснити значну кількість контрольованих показників у нормативних документах на питну воду?
У всіх розвинутих країнах якість води є предметом особливої уваги держави, засобів масової інформації та населення. Оцінка якості води є досить трудомістким завданням, оскільки базується на порівнянні середніх концентрацій, які спостерігаються в пункті контролю якості вод з установленими нормами для кожного інгредієнта. В країнах західної Європи, США, Канаді до правових питань водокористування ставляться досить серйозно, відповідно й нормативна база розробляється досить прискіпливо. В основі водогосподарської політики Євросоюзу лежить спрямування до збереження та відновлення водних екосистем. Проблема полягає у вирішенні протиріччя: людина є центральним фактором благополуччя або неблагополуччя гідроекосистеми, яка забруднюється внаслідок її діяльності, в той же час потребує воду, корисну для здоров’я. Це протиріччя потребує пошуку рівноваги між цими двома аспектами водно-екологічних проблем. Одним із основних завдань держави є збереження і підтримання стану здоров'я населення на рівні, що відповідає критеріям цивілізованого суспільства.
При цьому безпека питного водопостачання є однією з головних складових
безпеки населення. В Україні склалася така ситуація, за якої практично всі поверхневі,
а в окремих регіонах і підземні води за рівнем забруднення не відповідають
вимогам стандарту на джерела водопостачання. Водночас наявні очисні споруди
і технології очищення та знезараження питної води не спроможні довести її до
рівня сучасних вимог щодо якості. Це призводить до надходження у питну воду
значної кількості неорганічних і органічних забруднювачів, спільна дія яких
на організм людини є реальною загрозою її здоров'ю
Класифікація природних вод за Л.А. Кульським.
Класифікація природних вод за Кульським
Завислі у воді роз-ни і бактеріальні забруднення. Вилучення цих домішок може бути досягнене шляхом безреагентних методів
Різні типи гідрофільних і гідрофобних систем ВМС. Можуть вилучатись за допомогою різних методів, зокрема – обробка води хлором,озоном, інш. Окисниками, при цьому знижується кольоровість води, знищуються мікроорганізми, руйнуються гідровільні колоїди, що створюють сприятливі умови для наступного коагулювання, прискоюються процеси утворення пластівців та осаду.
Молекулярні р-ни. Вилучаються шляхом окислення, адсорбції та інш.
Які є електролітами. Технологія очищення води зводитьсядо зв’язування іонів в малорозчинні і малодисоційовані сполуки за допомогою додаткових реагентів.
Система
1) Гомогенна 2) Гете
1) Завислі, що обумовлюють лужність води, а також мікроорганізми,бактерії, водорості.Колоїдні р-н і ВМС, що обумовлюють окислюваність і кольоровість.
2)Молекулярні роз-ни (гази розчинені у воді, орг.. сполуки, що надають запах і смак). Іонні роз-ни (солі, к-ти, що надають воді мінералізацію)
Вимоги до сучасних схем очищення води відповідно до класифікації Л.А. Кульського?
Л.А. Кульским. В її основу покладені принципи фазово-дисперсного стану домішок води. Виходячи з якого, в залежності від дисперсності частинок, всі домішки розділені на чотири групи. Відповідно цим групам визначені і всі відомі сьогодні методи водопідготовки. Для усунення домішок першої групи, до яких відносяться грубо дисперсні речовини та кольоровість, зазвичай використовують такі процеси, як: механічне безреагентне розділення, адгезія на високодисперсних та зернистих матеріалах, адгезія за допомогою гідроксидів алюмінію та заліза чи глинистих матеріалів, адгезія за допомогою флокулянтів, флотація, бактерицидний вплив на патогенні мікроорганізми. За сферою застосування цих методів найбільш технологічно вигідним є метод відстоювання з наступною обробкою води коагулянтами, тому що цей метод використовується при концентраціях грубо дисперсних домішок та кольоровості без обмежень (оскільки концентраціях грубо дисперсних домішок 75 мг/дм3, а кольоровість 130 град), що відповідає завданню курсової роботи. Для видалення з води домішок другої групи використовують наступні методи:
Окиснення (обробка води хлором, озоном та іншими окисниками при підвищеному вмісті у воді колоїдних завислих речовин та високомолекулярних сполук, що обумовлюють окиснюваність та кольоровість води) ;
Адсорбція за допомогою гідроксидів алюмінію та заліза або високодисперсних глинистих матеріалів (коагуляція у вільному об’ємі з подальшим відстоюванням та фільтруванням.. Обробка води за допомогою високодисперсних замутнювачів та коагулянтів. Контактна коагуляція);
Адгезія за допомогою флокулянтів ( обробка води флокулянтами);
Віруцилідна дія (обробка води окиснювачами: хлорування, озонування, іонування). Для усунення колоїдних частинок, зменшення ХПК часткового, зменшення колі - індексу найбільш доцільним і дешевим методом є окиснення (зокрема можна застосувати хлорування). Для видалення з води домішок третьої групи, до яких відносяться розчинені гази, органічні сполуки, які надають воді смак та запах, можна використовувати методи:
десорбція газів та летких органічних сполук методом аерування, який дозволяє знизити вміст вуглекислоти і сірководню;
окиснення (хлорування, озонування, обробка води перманганатом калія) дозволяє усунути присмаки і запахи при не дуже забруднених водах;
адсорбція на активному вугіллі та інших матеріалах (вуглювання, очищення води на вуглецевих фільтрах та в адсорберах зі зваженим шаром вугілля), усунення неприємних запахів та присмаків природного походження, ароматичних домішок;
екстракція за допомогою органічних розчинників (видалення з води фенолу);
евапорація (пароциркуляційний метод, азеотропна відгонка);
біохімічний розклад (аеробний, анаеробний способи);
термоокиснювальні (вогневе спалювання у газовій фазі, рідко фазне окиснення). Для видалення домішок четвертої групи, до цієї групи відноситься загальний солевміст, рН та речовини забруднювачі (в даному випадку феруму(заліза)) використовують наступні методи:
Гіперфільтрація (видалення іонів за допомогою зворотного осмосу);
Переведення іонів у малодисоційовані сполуки (нейтралізація, утворення комплексних іонів);
Пом’якшення (термічний, вапняно-содовий, фосфатний методи)
Утворення малорозчинних гідроксидів металів (усунення кольорових та важких металів, а також магнієвої твердості);
Фіксація іонів твердою фазою сорбентів Н- , Na-катіонування (пом’якшення при використанні нерухомого шару катіоніту, видалення кольорових металів);
Фіксація іонів твердою фазою сорбентів Н- , ОН-іонування (опріснення, знесолення).
Сепарація у різних фазових станах води (переведення води у газову фазу – дистиляція; перерозподіл іонів у рідинах, що не змішуються – екстракція; Переведення води у тверду фазу – опріснення виморожуванням);
Використання рухомості іонів в електричному полі (електродіаліз).