2.2.2. Качество воды и требования к ней.

Природная вода недостаточно чистая и без соответствующей обработки не может быть использована ни для хозяйственного, ни для промышленного водоснабжения.

Все примеси, присутствующие в воде можно разделить на три группы:

а) грубодисперсные взвеси, с размером частиц более 100 Å;

б) коллоидные частицы, с размером частиц от 1 до 100 Å;

в) молекулярно-дисперсные частицы или истинные растворы, размером менее 1 Å, в том числе, растворы солей, которые отвечают за показатель «минерализация воды.».

В 1 л пресной воды, как правило, содержится около 1 г солей. В морской воде их значительно больше: в водах Балтийского моря - 5 г/л, Черного моря - 18 г/л, в океане - 35 г/л.

Содержание растворенного кислорода в воде определяется ее температурой и реакциями, протекающими в водной среде: фотосинтеза (содержание кислорода увеличивается) и окисления органических соединений - химического и микробиологического (содержание кислорода уменьшается). На 1 г сухого органического вещества в среднем расходуется 1,5 г кислорода в зависимости от состава вод меняется рН. Для рек и озер этот показатель колеблется в пределах 5,0-8,5.

Таким образом, перед использованием воды необходимо очистить ее от примесей, иначе говоря, провести ВОДОПОДГОТОВКУ.

Воду в зависимости от назначения подразделяют на питьевую и промышленную.

Способы водоподготовки питьевой и промышленной воды могут различаться.

Общая схема водоподготовки

Рис. 2.2 – схема водоподготовки.

2.3. Питьевая вода. Очистка питьевой воды

Для оценки качества питьевой воды используют биологические и физико-химические параметры. К ним относятся: бактериальная загрязнённость, вкус, цвет, запах и жёсткость.

Бактериальная загрязнённость подразумевает:

- общее число бактерий - не более 100 шт./мл;

- кишечной палочки - не более 3 шт./л;

- общее содержание солей не должно превышать 1000 мг/л.

Жесткость воды

Более подробно остановимся на такой важной характеристике как жёсткость воды.

!!! Жёсткостью называется свойство воды, обусловленное присутствием в ней солей кальция (Ca²⁺) и магния (Mg²⁺).

В зависимости от природы анионов различают:

а) временную жёсткость или карбонатную жёсткость, зависящую от наличия карбонат-ионов (HCO₃^-);

б) постоянную или некарбонатную жёсткость, обусловленную наличием хлорид-, нитрат-, сульфат-ионов;

в) общую жёсткость.

1) Временная жёсткость воды удаляется кипячением, в результате чего растворимые гидрокарбонаты переходят в нерастворимые карбонаты и выпадают в виде плотного осадка:

100ºC

Ca(HCO₃)₂ == CaCO₃↓ + H₂O + CO₂

100ºC

2Mg(HCO₃)₂ == MgCO₃↓ + Mg(OH)₂ + H₂O + 3CO₂

2) Постоянная жёсткость обусловлена присутствием других солей кальция и магния, не удаляемых из воды при кипячении.

3) Сумма временной и постоянной жёсткости называется общей жёсткостью, измеряемой в миллиграмм-эквивалентах ионов кальция или магния в литре воды.

Жёсткость воды равна 1 мг-экв, если в 1 л воды содержится:

- 20,04 мг Ca²⁺

или

- 12,16 мг Mg²⁺

По жёсткости природные воды классифицируют в зависимости от содержания Ca²⁺ или Mg²⁺ в 1 л воды (в мг-экв):

Очень мягкая 0 - 1,5

Мягкая 1,5 - 3

Умеренно жёсткая 3 - 6

Жёсткая 6 - 10

Очень жёсткая > 10

Для очистки воды применяют следующие методы:

- отстаивание,

- коагуляцию,

- фильтрование,

- обеззараживание,

- умягчение,

- обессоливание,

- деаэрацию или дегазацию.