10. Контроль качества воды

Нормальная эксплуатация водопроводно-канализационных со- оружений невозможна без контроля качественных параметров природ- ных и сточных вод на разных этапах их очистки, подачи потребителям или выпуска в водоем. Для этой цели широко применяется аналитиче- ская техника и автоматические приборы в виде сигнализации предель- ных значений измеряемых величин или путем их регистрации (непре- рывно или дискретно).

Большое число качественных параметров природных и сточных вод определяется в современных условиях только путем лабораторных анализов. К таким параметрам относятся: органолептические - цвет, вкус, запах, прозрачность, мутность; физико-химические - температу- ра, электропроводность, оптическая плотность, значение рН, жест- кость, общее содержание солей и др.; общее содержание органических веществ; общее содержание растворенных веществ, в частности, ки- слорода; химическое (ХПК) и биологическое (БПК) потребление ки- слорода; содержание отдельных веществ (углерода, азота, серы). Кроме того проводят индивидуальные анализы для определения содержания наиболее вредных примесей, например, фенола, ртути, кадмия и др.

Для проведения анализа воды необходимо произвести отбор проб. Правильный и представительный отбор пробы воды имеет большое значение для оценки протекания технологических процессов и работы очистных сооружений, для разработки новых методов очистки. Место отбора проб выбирается с учетом поставленных задач, местных усло- вий, технологии производства, расположения цехов, системы очистных сооружений.

Для подробного анализа сточной воды обычно достаточно ото- брать пробу объемом 2 л. При выборе приборов для отбора проб и по- суды для их хранения следует учесть возможность взаимодействия примесей воды с материалом посуды или улетучивания веществ, имеющих высокое давление паров, биологическое или химическое окисление примесей, агрегацию частиц и т.д. В случае необходимости предусматривают возможность консервации пробы.

Существуют два вида проб: простая (разовая) и смешанная. Про- стая проба получается путем однократного отбора требуемого количе- ства воды, смешанная - путем сливания простых проб, отобранных в одном месте через определенные промежутки времени или в разных местах одновременно. Эта проба характеризует средний состав сточ- ной воды объекта или средний состав воды за определенный промежу- ток времени. Средняя пропорциональная проба готовится из разовых, объем и число которых соответствует (пропорционально) расходу сточных вод.

Для отбора и хранения проб чаще всего использует стеклянные бутыли из прозрачного бесцветного химически стойкого стекла, снаб- женного резиновыми или притертыми стеклянными пробками.

Для отбора проб с глубины емкостей, прудов, каналов пользуются батометром. Батометр (бутыль Майера), снабженный грузом и закры- тый пробкой, опускают на подвесном тросе в воду, на требуемой глу- бине рывком вытягивают пробку и наполнившуюся водой бутыль под- нимают на поверхность. Если воду отбирают с помощью специальных пробоотборных сосудов, ее переливают в бутыль с помощью резиново- го шланга, опускаемого до дна бутыли. Бутыль закрывают, когда по- ступающая из сифонного шланга вода начинает выливаться из бутыли и в ней не остается пузырьков воздуха.

Из аппаратов и трубопроводов пробы отбирают с помощью про- боотборных кранов, стационарно смонтированных в нужных точках. Отбор средних и средних пропорциональных проб целесообразно про- изводить автоматическими пробоотборниками различных конструк- ций.

Лабораторные анализы длительны по времени, трудоемки и за- частую недостаточно точны. Их результаты используют для оценки прошедших технологических процессов и ввиду большого запаздыва- ния не могут быть использованы для оперативного и особенно автома- тического управления процессами.

В системах водоснабжения наиболее важное значение имеет ав- томатический контроль мутности, прозрачности, цветности воды, ее солесодержания, рН, количества остаточного хлора. В сооружениях очистки сточных вод к числу наиболее важных качественных парамет- ров, измеряемых с помощью приборов, относятся рН и окислительно- восстановительный потенциал, мутность и цветность воды, содержа- ние растворенного кислорода в воде, влажность осадков.

Особенно велико значение применения автоматических анализа- торов качества воды цехового типа, так как они не только автоматиче- ски измеряют и дистанционно регистрируют основные качественные

параметры очищаемой воды в потоке, но и дают возможность при по- следующем развитии объема автоматизации перейти к автоматическо- му управлению процессами водоочистки по качественным показателям воды и тем самым наиболее совершенно решать проблему автоматиза- ции водоочистных сооружений в целом.

В основе работы приборов контроля качества воды используются физико-химческие методы анализа. К ним относятся нефелометриче- ский, турбодиметрический, колориметрический, рефрактометрический, полярометрический, полярографический, кулонометрический, хрома- тографический и масспектроскопический методы анализа.

На основе указанных методов ведутся работы по созданию авто- матических приборов - датчиков непрерывного и дискретного контро- ля качества воды в специфических условиях систем водоснабжения и канализации.

Для контроля качественных параметров воды используют ряд приборов общепромышленного назначения. К их числу относятся раз- личные конструкции плотномеров, солемеров, рН-метров, фотоколо- риметров, концентратомеров, титрометров и полярографов. Кроме того начинают внедрятся пробы контроля отдельных параметров воды, предназначенных специально для водопроводно-канализационных со- оружений, таких как ХПК, БПК, растворенного кислорода и др.