Справочник строителя | Водоподготовка

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ

Качество воды зависит от наличия в ней различных веществ неорганического и органического происхождения (в том числе микроорганизмов). Эти вещества могут находиться в воде в растворенном и нерастворенном (различной дисперсности) состоянии.

Качество воды характеризуется ее температурой, содержанием в ней взвешенных веществ, ее цветностью, запахом, привкусом, жесткостью, содержанием отдельных химических элементов и соединений, активной реакцией и другими показателями.

Качество воды источников водоснабжения и воды питьевой регламентируется ГОСТами: «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Правила выбора и оценки качества», «Вода питьевая» и др.

Содержание в воде взвешенных веществ характеризует содержание в ней нерастворенных веществ. Содержание взвешенных веществ определяется путем фильтрования исследуемой воды через бумажный фильтр. Прирост в весе высушенных фильтров показывает содержание в воде взвешенных веществ. Обычно их измеряют в мг/л (миллиграммов сухого вещества, содержащегося в 1 л воды).

Взвешенные вещества состоят из частиц песка и глины, смываемых дождевыми и талыми водами в реки или вымываемых из их русл, а также из органических взвесей.

Содержание в воде нерастворимых веществ может характеризоваться мутностью. Мутность воды определяется на специальных приборах - мутномерах. Принцип определения мутности основан на сравнении мутностей исследуемой воды и воды с эталонной мутностью. Мутность выражается также в мг/л.

Косвенной характеристикой содержания в воде нерастворенных веществ является прозрачность. Ее измеряют в стеклянном цилиндре с сантиметровой шкалой. Прозрачность выражается в сантиметрах слоя воды, через который еще виден нанесенный черной краской на белой пластинке условный знак в виде двух крестообразно расположенных линий толщиной 1 мм («крест») или специальный стандартный шрифт.

Содержание взвешенных веществ в воде поверхностных источников водоснабжения весьма разнообразно. В воде ряда рек средней полосы оно сравнительно мало. В воде рек Средней Азии, и в том числе Амударьи и Сырдарьи, оно весьма велико и достигает десятков тысяч миллиграммов в 1 л. Следует иметь в виду, что содержание взвешенных веществ в воде рек резко колеблется по сезонам года. Оно минимально летом и зимой и достигает значительных размеров в период паводков.

Важной характеристикой качества воды является цветность. Она обусловливается присутствием в воде поверхностных источников водоснабжения гумусовых веществ. Цветность измеряется в градусах по так называемой платинокобальтовой шкале путем сравнения исследуемой воды с водой, имеющей эталонную цветность.

Наличие в воде растворенных газов, минеральных солей, органических веществ и микроорганизмов может придавать ей неприятные запах и привкус. Запах и привкус оценивают по условной пятибалльной шкале.

Содержание в воде солей кальция и магния значительно ухудшает ее качество. Использование воды с большим содержанием солей кальция и магния вызывает нежелательные последствия: образуется накипь на стенках котлов и кипятильников, увеличивается расход мыла при стирке, затрудняется варка мяса и овощей и др. Наличие накипи, в свою очередь, приводит к перерасходу топлива, а в ряде случаев к аварии котлов. Наличие в воде солей кальция и магния характеризуется жесткостью воды, измеряемой в миллиграмм-эквивалентах на 1 л воды (мг-экв/л). Жесткость вычисляется путем деления количества вещества в мг/л, обусловливающего жесткость, на его эквивалентный вес.

Различают карбонатную жесткость, обусловленную наличием в воде двууглекислых и углекислых солей кальция и магния, и некарбонатную жесткость, обусловленную наличием других солей кальция и магния. Суммарную жесткость называют общей жесткостью.

Речная вода имеет сравнительно невысокую жесткость. В реках средней полосы вода имеет общую жесткость 2- 3 мг-экв/л. Воды подземных источников водоснабжения в большинстве случаев имеют более высокую жесткость, чем вода рек.

Допустимое содержание в воде отдельных химических элементов и соединений зависит от того, для каких целей используется вода.

Общее количество минеральных и органических веществ, содержащихся в воде в растворенном или коллоидальном состоянии, характеризуется «растворенным» (сухим) остатком. Он получается в результате выпаривания профильтрованной воды и просушки остатка до постоянного веса.

Химический состав воды характеризуется также активной реакцией-величиной рН (отрицательным логарифмом концентрации водородных ионов в воде в г на 1 л воды). Величина рН показывает степень кислотности или щелочности воды. При рН=7 вода имеет нейтральную реакцию, при рН>7 - щелочную, а при рН<7 - кислую. Знание активной реакции воды источников водоснабжения необходимо для оценки коррозионного действия воды на водопроводные сооружения и возможности образования на них бугристых железистых отложений с целью выбора метода очистки воды.

Загрязненность воды бактериями характеризуется количеством бактерий, содержащихся в 1 см3 воды.

Важной санитарной оценкой качества воды является содержание в ней бактерий группы кишечной палочки (Co1i), являющейся типичным представителем кишечной микрофлоры, но не являющейся болезнетворной. Присутствие кишечной палочки свидетельствует о загрязнении воды фекальными стоками и возможности попадания в нее болезнетворных бактерий (бактерий брюшного тифа, дизентерии и др.). Поэтому при бактериологических анализах определяют коли-титр или коли-индекс. Коли-титр - объем воды в см3, в котором содержится одна кишечная палочка. Коли-индекс-количество кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды.

Методы очистки воды зависят от качества воды в источнике водоснабжения, потребляемого расхода и требований, предъявляемых к качеству воды потребителями. Во второй графе табл. 4 даны допускаемые величины показателей качества воды для различных водопотребителей.

При очистке речной воды, используемой для хозяйственно-питьевых и производственных целей в ряде отраслей промышленности, наиболее широко применяют осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды (дезинфекцию). При осветлении и обесцвечивании из воды удаляют взвешенные и гумусовые вещества, а при обеззараживании уничтожают бактерии.

Для некоторых производств требуется вода невысокой прозрачности. В этом случае может оказаться достаточным удаление из воды лишь грубодисперсных взвешенных веществ. Это достигается процеживанием воды через решетки и сетки, устанавливаемые в водозаборных сооружениях.

Удаление более мелких взвешенных веществ осуществляется простым механическим отстаиванием воды в отстойниках или отстаиванием ее в отстойниках с предварительным коагулированием.

Более глубоко и более эффективно происходит коагулирование воды при пропуске ее через «взвешенный слой» хлопьев, ранее отделенных от воды. Сооружение, в котором происходит очистка воды этим способом, называют осветлителем.

Для глубокого осветления воды обычно применяют фильтрование через песчаные фильтры.

Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорирование воды применяют также для устранения цветности и снижения окисляемости воды.

Обеззараживание воды производят хлорированием, озонированием, ультрафиолетовыми лучами и т, д.

Для снижения жесткости (умягчения), обессоливания и дегазации воды применяют химические и физико-химические методы обработки воды. Их применяют одновременно с отстаиванием и фильтрованием.

В третьей графе табл. 1 указаны основные методы обработки воды для улучшения ее качества по отдельным показателям.

Таблица 1. Методы обработки воды для улучшения ее качества
Показатели качества воды
Допускаемые величины показателя качества воды для различных водопотребителей и влияние этого показателя на водопроводные сооружения
Возможные методы обработки воды и другие мероприятия для изменения показателя качества воды или устранения его влияния

Температура

Оптимальная величина для питьевой воды от 7 до 11°С, предельно допустимая 35°С; предельная для воды, используемой при охлаждении теплообменных аппаратов, обусловливается экономичностью их работы и технологическими требованиями

Охлаждение в градирнях, брызгальных бассейнах, водоемах-охладителях

Привкус и запах

Для питьевой воды при температуре ее 20°С не более 2 баллов (см. ГОСТ 2874-54 и ГОСТ 3351-46)

Обработка хлором или раствором хлорной извести, озоном, активированным углем. При наличии фенольных запахов хлорирование с предварительной аммонизацией (обработка аммиаком)

Содержание взвешенных веществ

Для питьевой воды не более 2мг/л (прозрачность по шрифту не менее 30см), для питания паровых котлов и для некоторых видов производств, где вода соприкасается с продукцией (производство тканей, кинопленки и др.), не более 5мг/л

Естественное отстаивание, отстаивание с предварительным коагулированием взвешенных веществ, фильтрование

Цветность

Для питьевой воды в среднем за год не более 20°

Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием; хлорирование, озонирование

Окисляемость

Не более 5-8мг/л 02 (большая величина окисляемости указывает на возможное загрязнение источника сточными водами)

Вызывает вспенивание воды в паровых котлах

Проверка состояния источника, установление зоны санитарной охраны.

Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием

Окисляемость

Указывает на возможность развития органических обрастаний в охлаждаемых водой теплообменных аппаратах

Хлорирование, хлорирование с предварительной аммонизацией, обработка медным купоросом

Растворенный (сухой) остаток

В воде источника, используемого для питьевых целей, не более 1000 мг/л

Для питания паровых котлов, а также для некоторых предприятий (производство синтетического каучука, капрона, кинопленки, конденсаторной бумаги и т.д.) допускаемая величина во много раз меньше и должна определяться экономическими соображениями

Частичное обессоливание одним из следующих методов:

испарение с последующей дистилляцией пара, ионный обмен, электрохимическое обессоливание

Частичное или полное обессоливание теми же методами

Жесткость

Для питьевой воды не более 7 мг-экв/л и в особых случаях на более 14 мг-экв/л. Для паровых котлов и некоторых предприятий (крашение тканей, производство волокна и т.д.) жесткость не должна быть более 0,005-0,02 мг-экв/л

В системах оборотного водоснабжения, содержащих теплообменные аппараты и охлаждающие устройства (градирни, брызгальные бассейны) ограничивается карбонатная жесткость добавочной воды

Умягчение одним из следующих методов: термическим, реагентным, ионитовым или комбинацией из перечисленных методов

Обработка кислотой, фосфатами, углекислотой дымовых газов

Активная реакция

(РН)

Для питьевой воды в пределах 6,5-9,5. Малые значения рН обычно вызывают коррозию труб, что может ухудшить вкус воды. Для воды промышленных водопроводов определяются технологическими требованиями с учетом других показателей качества воды (температура, общая щелочность, содержание кальция и растворенный остаток)

Подщелачивание известью или другой щелочью (содой, едким натром)

Стабилизация одним из следующих методов: подщелачивания, фосфатирование, подкисление, обработка дымовыми газами

Содержание железа

Для питьевой воды не более 0,3 мг/л. Для некоторых предприятий (крашение ткани, производство кинопленки, триплекса и др.) определяется технологическими требованиями

Обезжелезивание одним из следующих методов: аэрация с последующим отстаиванием и фильтрованием, коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, известкование с последующим отстаиванием и фильтрованием, катионирование

Содержание сульфатов и хлоридов

Обусловливают агрессивность воды по отношению к бетону на силикатном цементе при следующем содержании: при SO42->250 мг/л, если Cl-<3000 мг/л; при SO42->500 мг/л, если Сl- =3000+5000 мг/л; при SO42->1000 мг/л, если Сl->5000 мг/л; при SO42- >4000 мг/л вода агрессивна по отношению к пуццолановому и шлако-пуццолановому силикатным цементам, а также к шлакосиликатному цементу

Противокоррозионная защита бетонных поверхностей

Содержание сульфатов и хлоридов

Для питания паровых котлов и для некоторых предприятий (гидрометаллургия, переработка цветных металлов, производство синтетического каучука, капрона и др.) определяется в зависимости от общей степени минерализации воды

Частичное или полное обессоливание одним из следующих методов: испарение с последующей дистилляцией пара, ионный обмен, электрохимическое обессоливание

Содержание фтора

Для питьевой воды не менее 0,5 мг/л и не более 1,5 мг/л

Обработка фтористым или кремнефтористым натрием (при недостатке фтора в воде), обесфторивание воды магнезиальным методом или фильтрование ее через слой активированной окиси алюминия

Содержание аммиака, нитритов и нитратов

Наличие их является сигналом о возможном загрязнении источника бытовыми сточными водами

Обследование источника, устранение причин загрязнения, установление зоны санитарной охраны

Содержание кремнекислоты

Наличие ее препятствует использованию воды для питания котлов высокого давления (из-за отложения силикатной накипи на стенах котлов и на лопастях турбин)

Обескремнивание воды магнезиальными методами или в цикле полного обессоливания воды

Содержание свободной углекислоты

Может вызвать коррозию бетонных сооружений и водопроводных труб

Аэрация, обработка известью, фильтрование через фильтр с мраморной крошкой или полуобожженым доломитом

Содержание растворенного кислорода

Усиливает коррозию металла котлов, теплообменной аппаратуры, теплосетей и водопроводных труб

Термическая или вакуумная деаэрация, обработка сульфитом натрия, сернистым газом или гидразингидратом. Фильтрование через сталестружечные фильтры.

Содержание сероводорода

Придает воде неприятный запах.

Вызывает коррозию труб и их зарастание в результате развития серобактерий

Аэрация, хлорирование

Общее число бактерий

Для питьевой воды не более 100 колоний бактерий в 1 см3 воды

Обеззараживание одним из следующих методов: хлорирование, озонирование, обработка ультрафиолетовыми лучами

Содержание кишечной палочки

Для питьевой воды не более 3 палочек в 1 л

Обеззараживание теми же методами

Поделитесь ссылкой в социальных сетях