8. Приборный контроль качества природных и сточных вод по прямым показателям

8.1. Приборы для прямого определения химических ингредиентов в воде

Для мониторинга водных объектов и управления технологическими процессами очистки природных и сточных вод приходится контролиро­вать наличие в воде многих химических ингредиентов. Часть из них определяются только в условиях лабораторий, так как для их автомати­ческого контроля не разработаны измерительные приборы. Методы ла­бораторного анализа химических показателей стандартизированы. Пе­речень стандартов и других нормативных документов по лабораторному химическому анализу вод приведен в [21]. Для ряда ингредиентов, таких как бериллий, молибден, мышьяк, нитраты, свинец, полиакриламида, стронций, алюминий, медь, марганец, сульфаты, полифосфаты, разработаны полуавтоматические приборные методы контроля [21]. В частности, бериллий и селен определяются с использованием флуориметра ЭФ-ЗМА. Для определения молибдена, мышьяка, нитратов, полиакриламида, остаточного алюминия, марганца, меди, сульфатов и полифосфатов применяют фотоэлектрокалориметры различных модификаций. Для определения свинца требуется установка, содержащая фотоэлектрокалориметр, полярограф переменного тока ППТ-1 и стеклянный при­бор с дефлегматором для перегонки органических растворителей. Определение стронция производят эмиссионным пламенно-фотометрическим методом на спектрофотометрах различных типов.

Наличие в воде водорода, натрия, йода, серы, серебра, калия и брома можно определять в полевых условиях, используя переносной иономер отечественного производства марки И-102.

Для автоматического контроля содержания в воде ионов хлора, который в больших масштабах используют для обеззараживания природ­ных и сточных вод, разработан набор приборов отечественного и за­рубежного производства, в частности, анализаторы хлора амперометрического типа выпускаются различными фирмами США, ФРГ, Великобритании, Франции и Японии.

Отечественная промышленность выпускает анализато­ры хлора двух типов: АПК-01 - для очистных водопроводных станций и АПК-203 - для контроля сточных вод.

Для поверхностных вод разработан анализатор хлора, позволяю­щий производить непрерывный автоматический контроль в проточной воде [22].

Для определения малых остаточного хлора в очищенных и природных водах рекомендуется использовать концентратомер КОХ-1, разработанный институтом ЦНИИХИМ (г. Екатеринбург). Этот прибор (рис.20 ) состоит из входного электрического блока 1, электродной ячейки 2, положительного ртутного электрода 3, отрица­тельного кольцевого электрода 4, вспомогательного электрода 5 и вторичного показывающего и записывающего прибора 6.

Рис. 20 . Схема концентратомера КОХ-1

При протекании воды через ячейку 2 контролируется сила тока на электроде 3, величина которой прямопропорциональна концентрации хлора в воде.

Для определения содержания в воде фторид-ионов применяются в настоящее время полуавтоматические лабораторные приборы, основан­ные на фотоэлектроколориметрии с применением ионоселективных электродов [23]. Разработана методика приборного анализа содержания фтора в воде методом люминисцентной спект­роскопии [24]. Предлагается также метод непрерывного автоматичес­кого анализа фторид-ионов в проточной воде [23]. Этим же методом можно опреде­лить содержание NO_3. в воде.

Для определения содержания в воде цианидов и хрома про­мышленность выпускает автоматические сигнализаторы СЦ-1 и СХ-1.

Кроме того, промышленностью выпускается прибор ФСБ-65В для автоматического определения содержания фенола в сточной воле. Основным недостатком этого прибора является значительная продолжи­тельность цикла измерений: от 40 до 60 минут.

В США разработаны метод и прибор для определения общего, орга­нического и неорганического углерода в проточных водах [25]. Оте­чественная промышленность выпускает анализатор суммарного органи­ческого углерода

У-101, который состоит из трех узлов: технологи­ческого блока, инфракрасного анализатора на С0₂ и регистрирующего потенциометра.

Кроме того, в МГУ разработана установка У003-3 для автомати­ческой оценки запаха воды. Эта установка построена на принципе хи­мических моделей. Летучие компоненты запаха воды изменяют физико-химические свойства химического детектора (например, ами­нокислоты). Эти изменения улавливает электронно-оптический колори­метр ФЭК-56 и передает для регистрации на электронный потенциометр КСП-4.