15. Физические показатели качества воды.

Температура воды поверхностных источников зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в значительных пределах. Температура воды подземных источников относительно постоянна и составляет обычно 4-8 оС.

Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11 оС.

Цветность воды - интенсивность окраски, выраженная по платиново-кобальтовой шкале. Один градус шкалы соответствует цвету 1 литра воды, окрашенного добавлением 1 мг соли - хлорплатината кобальта. Цветность воды подземных вод вызывается соединениями железа, реже - гумусовыми веществами (грунтовка, торфяники, мерзлотные воды); цветность поверхностных - цветением водоёмов.

По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 на питьевую воду, цветность воды не должна быть выше 20 о.

Мутность определяется содержанием в воде взвешенных веществ. Сравнивая при одинаковом освещении образец исследуемой воды и образцы дистиллированной воды, того же объёма, искусственно замутнённые определённым количеством стандартной взвеси, подбирают образец с наиболее подходящей концентрацией. Мутность может выражаться в миллиграммах на литр (мг/л), единицах мутности по формазину или единицах мутности NTU. Мутность воды подземных источников, как правило, невелика и обуславливается взвесью гидрооксида железа. В поверхностных водах мутность чаще обусловлена присутствием фито- и зоопланктона, глинистых или илистых частиц, поэтому величина зависит от времени паводка (межени) и меняется в течение года.

По нормам СанПиН 2.1.4.559-96, мутность питьевой воды должна быть не выше 1,5 мг/л.

Вкус вызывается наличием в воде растворенных веществ и может быть соленым, горьким, сладким и кислым. Природные воды обладают, как правило, только солоноватым и горьковатым привкусом. Солёный вкус вызывается содержанием хлорида натрия, горький - сульфата магния. Кислый вкус воде придаёт большое количество растворённой углекислоты. Вода может иметь также чернильный или железистый привкус, вызванный солями железа и марганца или вяжущий привкус, вызванный сульфатом кальция.

По нормам СанПиН 2.1.4.559-96, привкус должен быть не более 2 баллов.

Запахи воды определяются живущими и отмершими организмами, растительными остатками, специфическими веществами, выделяемыми некоторыми водорослями и микроорганизмами, а также присутствием в воде растворенных газов - хлора, аммиака, сероводорода, меркаптанов или органических и хлорорганических загрязнений. Различают природный запахи: ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, плесневый, рыбный, травянистый, неопределённый и сероводородный. Запахи искусственного происхождения называют по определяющим их веществам: фенольный, хлорфенольный, нефтяной, смолистый и так далее.

16. Химические показатели качества воды, характеризующие минеральные соли. Ионитовый метод обессоливания

Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Этот параметр также называют содержанием растворимых твердых веществ или общим солесодержанием, так как растворенные в воде вещества находятся в виде солей. СанПиН рекомендует верхний предел минерализации в 1000 мг/л. Вода же с низким солесодержанием слишком пресная и безвкусная. К величине минерализации с точки зрения отложения осадков и накипи в нагревательных приборах, паровых котлах, бытовых водогрейных устройствах применяются специальные требования, и чем меньше уровень минерализации (особенно содержание солей жесткости), тем лучше.

Содержание в воде растворенных солей (мг/л) характеризуется плотным (сухим) осадком. Вода поверхностных источников имеет меньший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворенных солей. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/л был в свое время установлен по органолептическому признаку. Воды с большим содержанием солей имеют солоноватый или горьковатый привкус. Допускается содержание их в воде на уровне порога ощущения: 350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов. Нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации 200-400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния -10 мг/л.

Ионитовое обессоливание воды производится с помощью фильтров, загруженных гранулами катионитов или анионитов. При ионитном обессоливании достигается удаление из воды катионов и анионов растворенных в ней солей. В зависимости от принятой схемы обессоливающей установки и режима ее эксплуатации можно достичь либо частичного, либо практически полного обессоливания воды. Катиониты обессоливают воду в результате обмена Н-ионов катионита и Na+, Ca 2+-ионов, содержащихся в воде. Различают Н-катиониты (сульфоуголь) и Na-катиониты. Н-катионит работает в соответствии с уравнением:

HR + Na+ = NaR + H+;

2HR + Ca2+ = CaR2+ + 2H+.

Na-катиониты предназначены для умягчения воды в соответствии с уравнением:

2NaR + Ca2+ = CaR2+ + 2Na+.

Н-катионит подвергается регенерации промывкой кислотой, Na-катионит - растворов хлорида натрия. Аниониты обессоливают воду в результате обмена ОН-ионов анионита и SO42-, Cl-, CO32-, SiO32--ионов, содержащихся в воде в соответствии с уравнением реакции:

ROH + Cl- = RCl + OH-;

2ROH + SO42- = R2SO4 + 2OH-.

Аниониты регенерируют путем промывки щелочным раствором.

Ионитовая установка, показанная на рисунке 2.1 состоит из двух групп ионитовых фильтров. Первая работает по циклу Н-катионирования и служит для извлечения из воды катионов, а вторая группа фильтров работает по циклу ОН-анионирования и предназначена для удаления из воды анионов. В промежутке между фильтрами или в конце установки располагается дегазатор для удаления из воды диоксида углерода, который образуется в обессоленной воде за счет распада бикарбонатов, при Н-анионировании воды, а также при фильтровании воды через анионовые фильтры в случае регенерации их кальцинированной содой или бикарбонатом натрия. Кроме того, в данную схему включен буферный Na-катионитовый фильтр, который сглаживает возможные проскоки катионов солей на основных фильтрах и поддерживает неизменное значение рН обессоленной воды. На обессоливающую установку подается осветленная вода с содержанием взвешенных веществ не более 20 мг/л. В зависимости от качества исходной воды и требований, предъявляемых к обессоленной воде, приведенная схема может претерпевать значительные изменения.