Відбір проб для аналізу води

Дослідження якісного та кількісного складу стічних вод хімічних виробництв часто ускладнюється внаслідок їх багатокомпонентності, а також широкого інтервалу концентрацій домішок та зміни складу стічних вод у часі.

Відбір проб. Правильний та представницький пробовідбір стічних вод має велике значення для оцінки перебігу технологічного процесу та роботи очисних споруд, а також для розробки нових методів очищення. Неправильний відбір проб може призвести до серйозних помилок в аналізі. Для детального аналізу стічних вод зазвичай потрібно відібрати пробу об’ємом 2 л. У випадку малої концентрації домішок та необхідності їх концентрування може бути потрібний й більший об’єм води. Для збереження на деякий час компонентів у незмінному вигляді здійснюється консервація проб. Існує два види проб – проста (разова) та змішана проби.

Проста проба утворюється шляхом одноразового відбору потрібної кількості стічної води, а змішана проба – шляхом зливання простих проб, відібраних у одному місці через певні проміжки часу або у різних місцях одночасно. Ця проба характеризує середній склад стічної води об’єкта або середній склад води за певний проміжок часу.

Загальні показники забрудненості стічних вод

Ці параметри дозволяють судити про загальну забрудненість води, ступені забрудненості неорганічними та органічними речовинами, в тому числі й біологічно окиснюваними. Серед загальних показників найбільше значення мають: органолептичні (колір, смак, запах, прозорість, каламутність); оптична густина, кольоровість, pH, температура, електропровідність, лужність та кислотність, твердість та вміст солей, а також загального Нітрогену, зважених та розчинених речовин, втрати при прокалюванні та ін. Їх встановлення частіше за все не викликає ніяких ускладнень. Значно важчими для визначення є вміст «органічного» Нітрогену та загального Сульфуру. Особливо важливими є показники, що характеризують сумарний вміст органічних речовин у воді.

Втрати при прокалюванні. Визначення полягає у випарюванні певного об’єму фільтрату стічної води з подальшим прокалюванням залишку при 600С. Різниця у масі між сухим вихідним осадом та залишком після прокалювання – це і є втрати при прокалюванні.

Перманганатна окиснюваність (або метод Кубеля) полягає у визначенні кількості Оксигену, яка є еквівалентною кількості витраченого окисника – калій перманганату. Методика визначення заснована на окисненні речовин, присутніх у стічній воді, 0,01%-ним розчином KMnO₄ у середовищі сульфатної кислоти при кип’ятінні.

Біхроматна окиснюваність (або хімічне споживання кисню). Методика визначення (ХСК) заснована на окисненні речовин, присутніх у стічних водах, 0,25%-ним розчином калій дихромату при кип’ятінні протягом 2 год у 50%-ному розчині (за об’ємом) H₂SO₄. З метою підвищення повноти окиснення органічних речовин застосовується каталізатор – Ag₂SO₄.

Карбон органічних речовин (або «органічний» Карбон). Для визначення рекомендується метод, заснований на спалюванні органічних речовин за допомогою окиснювальної суміші (CrO₃+P₂O₅) у присутності каталізатора – Ag₂SO₄ з утворенням вуглекислого газу, котрий поглинають титрованим розчином лугу та визначають зворотним титруванням. Крім цього, так званого «мокрого» методу використовується й «сухий», що полягає у випарюванні проби стічної води у потоку кисню, прокалюванні залишку та пропусканні утворених парів над CuO при 900С з подальшим визначенням кількості утвореного вуглекислого газу.

Біохімічне споживання кисню (БСК) – це кількість кисню, що витрачається за певний проміжок часу на аеробний біологічний розпад органічних речовин, що містяться у воді. Визначення здійснюється за стандартних умов, а одержаний результат сприймається як еквівалент сумарного вмісту біологічно окиснюваних органічних домішок у стічній воді.

Твердість води. Вода містить солі Ca²⁺ та Mg²⁺ (хлориди, сульфати, гідрокарбонати); твердість виражається у ммоль/л за кількістю лужноземельних металів; раніше виражалася у так званих градусах твердості, dH (табл. 1.2):

1 dH = (CaO) = 10 мг/л або c(Ca²⁺) = 0,178 ммоль/л.

Таблиця 1.2. Класи твердості води за вмістом солей кальцію та магнію

Діапазон твердості	Твердість, ммоль/л	Градус твердості, dH
1 – м’яка вода	<1,25	<7
2 – середня твердість води	1,25–2,49	7–14
3 – тверда вода	2,49–3,74	14–21
4 – висока твердість води	>3,74	>21

Карбонатна твердість – це частина загальної твердості води, котра видаляється при кип’ятінні у вигляді кальцій карбонату та магній гідроксо-карбонату. Визначення твердості здійснюється методом комплексоно-метричного титрування.