Шкала для определения цветности воды. Цветность питьевой воды обусловлена наличием
Цветность.
Цветность- это природное свойство воды, обусловленное наличием:
а) гуминовых веществ, которые придают ей окраску от желтоватого до коричневого цвета. Гуминовые вещества являются продуктами разрушения органических веществ в почве, вымываются из нее и поступают в воды открытых водоемов, поэтому цветность присуща воде открытых водоемов и резко увеличивается в паводковый период.
б) металлов, таких как железо и марганец. В подземных, а также в некоторых поверхностных водах часто присутствуют железо и марганец, которые придают им окраску. Другим важным источником поступления железа в питьевую воду является растворение железных труб, по которым подается вода. Железо и марганец соответственно могут вызывать красную и черную окраску воды. Медь, вымываемая из медных труб, помимо слабоголубой окраски воды может в особо выраженных случаях вызывать сине-зеленое окрашивание санитарно-технического оборудования.
в) высокоокрашенных промышленных стоков, среди которых наиболее распространены стоки целлюлозно-бумажных и текстильных предприятий.
Влияние на здоровье. Снабжение потребителей водой с видимой окраской может привести к тому, что они начнут пользоваться альтернативным источником бесцветной, но, возможно, небезопасной воды. Также имеется связь между цветностью и образованием некоторых хлорорганических соединений, затруднение очистки воды и увеличение потребления хлора.
Большинство металлов могут образовывать комплексы при контакте с гуминовыми веществами в воде. Образование комплексов может резко повышать растворимость металла. Некоторые металлы при определенных обстоятельствах образуют нерастворимые комплексы с гуминовыми веществами; это служит основанием для использования солей железа и алюминия в получении питьевой воды.
Не установлено, что растворенные гуминовые вещества придают питьевой воде привкус. Известно, что окрашенные органические вещества в воде стимулируют рост многих водных микроорганизмов, некоторые из которых ответственны за появление запаха воды. Вода, содержащая очень мало растворимых гуминовых веществ, может обладать большей способностью вызывать коррозию металла, чем вода, содержащая их в больших количествах. Поскольку гуминовые кислоты и некоторые их комплексы с металлами плохо растворимы при значении рН питьевой воды, они могут быть отчасти ответственны за мутность пробы воды.
Трудность поддержания концентрации свободного остаточного хлора в распределительных системах может быть обусловлена присутствием в очищенной воде окрашенных органических веществ. Это обусловлено реагированием хлора с гуминовыми веществами с образованием тригалометанов. Цветность может мешать химическому анализу многих компонентов воды.
Цветность воды не должна быть выше 200.
Значение цветности:
При цветности выше 350ограничивается водопотребление;
Изменение цветности подземных вод свидетельствует об их загрязнении;
Является показателем эффективности обесцвечивания воды.
Запах и привкус.
Значение запахов и привкусов:
При их интенсивности выше 2 баллов ограничивается водопотребление, так как оказывают рефлекторное влияние на водно-питьевой режим и физиологические функции организма;
Искусственные запахи и привкусы могут быть показателями загрязнения воды промышленными сточными водами;
Естественные запахи и привкусы интенсивностью свыше 2 баллов свидетельствуют о наличии в воде биологически активных веществ, выделяемых водорослями.
В системах централизованного водоснабжения изменение вкуса может сигнализировать об изменениях качества воды в источнике, недостатках в процессе очистки или химической коррозии и биологическом росте в распределительной системе.
Интенсивность запахов и привкусов не должна превышать 2 баллов
studfiles.net
Определение качества воды органолептическим и колорИметричЕским методами
Цель работы - ознакомление с органолептическим методом определения вкуса, запаха и мутности воды, колориметрическим методом определение цветности воды и проведение оценки качества воды по приведенным показателям.
I. Термины и определения
Питьевые воды получают из поверхностных и подземных вод.
Воды, пригодные по своему качеству для хозяйственно-питьевого водоснабжения, объединяют в понятие “питьевая вода”. В понятие “питьевая вода” входит несколько видов вод: водопроводная, межпластовая напорная и безнапорная, колодезная. Исходя из основных требований, предъявляемых к качеству питьевой воды, параметры качества воды делят на три группы: показатели, характеризующие органолептические свойства, показатели, характеризующие химический состав и эпидемиологическую безопасность.
Вода питьевая -вода, качество которой пригодно для питья по ГОСТ 2874-82.
Вода безнапорная подземная- подземные воды, имеющие свободную поверхность, давление на которой равно атмосферному.
Вода напорная- подземные воды, поверхность которых находится под давлением выше атмосферного.
Вода артезианская- напорные подземные воды, самоизливающиеся при вскрытии.
Стандартный раствор- раствор, содержащий в единице объема определенное количество вещества или его химико-аналитического эквивалента. ГОСТ 12.1.016-79.
Исследуемый раствор - раствор, в котором необходимо определить содержание исследуемого вещества или его химико-аналитического эквивалента, ГОСТ 12.1.016-79.
Градуировочный график (в данной работе) - графическое выражение зависимости оптической плотности сигнала от концентрации исследуемого вещества, ГОСТ 12.1.016 - 79.
Колориметрия- метод измерения и количественного выражения цвета. Колориметрический метод анализа основан на способности окрашенных растворов поглощать свет в диапазоне длин волн от ультрафиолетового до инфракрасного. Степень поглощения зависит от свойств вещества и его концентрации.
II. Теоретическая часть Органолептические показатели воды
Показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды (вкус, запах, мутность и цвет), включают нормативы для веществ:
встречающихся в природных водах;
добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнений источников водоснабжения.
Концентрации химических веществ, влияющих на органолептические свойства воды, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов, указанных в табл.1.
Запах. Для определения качества воды по запаху берут образец исследуемой воды, пробуют его (нюхают) и сравнивают свои ощущения с качественным описанием, приведенным в табл. 3. После чего присваивают образцу количество баллов соответствующее качественному описанию. Вода, интенсивность запаха которой не превышают 2 баллов, называется водой без запаха.
Гигиеническое значение запахов воды состоит в том, что:
при интенсивности свыше 2 баллов ограничивается водопотребление;
запахи и привкусы указывают на загрязнение промстоками;
естественные запахи выше 2 баллов свидетельствуют о биологическом загрязнении выделениями сине-зеленых водорослей.
Вкусы и привкусы. Вода, привкусы которой не превышают 2 баллов по шкале ГОСТ 2874-82, называется водой без привкуса.
Определение вкуса производится в заведомо безопасной воде при 20С и 60С.
Воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая.
Отмечают наличие вкуса (соленый, горький, кислый, сладкий) и привкуса (щелочной, железистый, металлический, вяжущий и т.д.) и их интенсивность в баллах по шкале ГОСТа аналогично определению интенсивности запаха.
Гигиеническое значение вкуса и привкусов воды такое же, как и у запаха: они служат индикатором загрязнения.
Мутность. Это природное свойство воды, обусловленное наличием в ней взвешенных частиц минерального или органического происхождения. Определяют мутность по ГОСТ 3351 - 74.
Гигиеническое значение мутности: при прозрачности столба воды менее 300 мм ограничивается водопотребление, уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении. Прозрачность воды контролирует процесс осветления в очистных сооружениях.
Таблица 1
Наименование показателя | Норматив | Метод испытания |
Водородный показатель, pH | 6,0-9,0 | Измеряется на pH-метре любой модели со стеклянным электродом с погрешностью измерений не превышающий 0,1 pH |
Железо(Fe2+), мг/дм3, не более | 0,3 | По ГОСТ 4011-72 |
Жесткость общая, моль/м3, не более | 7,0 | |
Марганец (Mn2+), мг/дм3, не более | 0,1 | По ГОСТ 4974-72 |
Медь (Cu2+),мг/дм3, не более | 1,0 | По ГОСТ 4388-72 |
Полифосфаты остаточные (PO3-), мг/дм3, не более | 3,5 | По ГОСТ 18309-72 |
Сульфаты (SO2-), мг/дм3, не более | 500 | По ГОСТ 4389-72 |
Сухой остаток, мг/дм3, не более | 1000 | По ГОСТ 18164-72 |
Хлориды (Cl-), мг/дм3, не более | 350 | По ГОСТ 4245-72 |
Цинк (Zn2+), мг/дм3, не более | 5,0 | По ГОСТ 18293-72 |
Таблица 2
Символ | Характер запаха | Примерный род запаха |
А | Ароматический | Огуречный, цветочный |
Б | Болотный | Илистый, тинистый |
Г | Гнилостный | Фекальный, сточный |
Д | Древесный | Мокрой щепы, древесной коры |
З | Землистый | Свежевспаханной земли, прелый, глинистый |
П | Плесневой | Затхлый, застойный |
Р | Рыбный | Рыбьего жира, рыбы |
С | Сероводородный | Тухлых яиц |
Т | Травянистый | Скошенной травы, сена |
Н | Неопределенный | Естественного происхождения, но не подходящий под предыдущие определения |
Цветность. Это природное качество обусловлено наличием в воде как взвешенных, так и растворенных гуминовых веществ, придающих воде цвет от желтоватого до коричневого.
Гуминовые вещества, продукт разрушения органических веществ в почве, поступают в воды открытых водоемов с грунтовыми водами и атмосферными осадками, поэтому цветность увеличивается во время ливней и паводков.
Цветность питьевой воды не должна превышать 20 градусов, что соответствует определению “практически бесцветная”.
Безукоризненные по своему качеству воды глубоких подземных источников имеют цветность ниже 5 градусов и литературный эпитет “хрустальных”.
Гигиеническое значение цветности состоит в том, что:
при цветности выше 35 градусов ограничивается водопотребление;
большие значения цветности говорят о загрязнении источника;
цветность - показатель эффективности осветления водопроводной воды.
Цветность растворов и природных вод определяется как визуально (органолептически) так и при помощи фотометра – колориметрически. При колориметрическом методе анализа исследуемое вещество входит в состав раствора, поглощающего свет, и количество растворенного вещества определится по световому потоку, прошедшему через раствор
, (1)
где Jизл - мощность излученного светового пучка;
Jпогл- потеря мощности светового пучка в растворе;
Jпроп- мощность светового пучка, достигшего приемного измерительного устройства.
Эти измерения проводятся при помощи колориметра - прибора, измеряющего оптическую плотность растворов D.
Из формулы (1) видно: чем выше концентрация вещества в растворе (Jпогл), тем меньше его светопроницаемость (Jпроп).
Оптическая плотность окрашенного раствора прямо пропорциональна концентрации вещества в растворе. Это принцип, на котором построена работа колориметра.
Перед проведением измерений подбираются фильтры и кюветы соответственно данному раствору. Фильтр следует подобрать с такой длиной волны, при которой исследуемое вещество будет иметь максимальную светопроницаемость.
Кюветы выбираются визуально соответственно интенсивности окраски раствора: если раствор интенсивно окрашен (темный), выбирается кювета с малой рабочей длиной. Для слабоокрашенных растворов выбираются кюветы с большей рабочей длиной.
В подобранную кювету заливается раствор, в ход лучей включается выбранный светофильтр и измеряется оптическая плотность исследуемого раствора.
При измерении ряда растворов различной плотности подобрать кювету так, чтобы раствор средней плотности дал измерения D = 0,3 - 0,5.
Если D (оптическая плотность) раствора меньше 0,2 - 0,3, выбрать кювету с большей рабочей длиной.
На точность измерений большое влияние оказывает чистота рабочих граней. Поэтому во время работы кюветы берут руками только за нерабочие грани, а после заполнения их раствором следят за отсутствием на стенках даже мельчайших пузырьков воздуха.
При работе с фотоколориметром чаще всего применяется прием построения градуировочного графика. Для построения необходимо измерить оптическую плотность нескольких стандартных растворов с концентрациями в пределах, где обязательно будет заключаться концентрация испытуемого раствора.
Строят график зависимости оптической плотности от концентрации вещества D = f (C)и по измеренной оптической плотности испытуемого раствора находят его концентрацию.
studfiles.net
Вода природная цветность - Справочник химика 21
Окисляемость. Подаваемая на обработку вода не должна иметь окисляемость более 5 мг Ог/л. По окисляемости косвенно судят о суммарном наличии органических веществ, прежде всего гумусовых (гуминовые и фульвокислоты). Гуминовые кислоты рассматриваются как природные полиокси-кислоты. Фульвокислоты относят к высокомолекулярным оксикарбоновым азотсодержащим кислотам. Гуминовые и фульвокислоты, а точнее их растворимые соли железа являются естественными компонентами природных вод, обусловливающими цветность воды. У больщинства поверхностных вод гуминовые кислоты обусловливают не более 4—15% [c.84]
Испытания такой установки производительностью бО м сутки проводили как на искусственно замутненной воде (мутностью до 80 мг/л), так и на воде природных источников (реки Сходня и Москва). Результаты испытаний показали, что эффект удаления взвешенных веществ достаточно высок мутность фильтрата была меньше предельно допускаемой по стандарту. Снижение цветности при фильтровании цветных вод составляло 10— 20%. Количество бактериальных загрязнений без введе-ни обеззараживающего реагента снижалось на 93— [c.50]
ФХЛ природной воды в зависимости от времени ее облучения. Наиболее высокая интенсивность ФХЛ сохраняется после облучения проб в течение первых двух минут. При непрерывном облучении того же образца в течение следующих 15 мин интенсивность свечения снижается на 12— 16% по сравнению с первоначальной. Наиболее значительно (на 40— 60%) снижается интенсивность свечения образцов после облучения их в течение 20—40 мин. После облучения образцов на протяжении 1 ч 45 мин—2 ч интенсивность ФХЛ становится близкой к фоновым значениям. Кривая падения интенсивности ФХЛ в зависимости от длительности облучения, показанная на рис. 3, характерна только для природных вод с цветностью 50—80 . При содержании в воде органических веществ промышленного синтеза или природных трудноокисляемых органических веществ, например нефтепродуктов, тип кривой имеет иной характер. [c.190]
Показатели качества природных вод в целом характеризуются разнообразными показателями, важнейшими из которых являются температура, реакция среды, цветность, запах и привкус, мутность, ионный состав, наличие соединений железа и марганца, жесткость, окисляемость, наличие растворенных газов, наличие соединений фтора, иода и токсичных соединений, санитарно-бактериологические и гидробиологические показатели. Показатели качества воды регламентируются ГОСТами. [c.26]
Электрофорез является достаточно перспективным методом для очистки цветных вод с малым солесодержанием [6]. Параметры процесса очистки природных вод практически не зависят от изменения концентрации гумусовых загрязнений в исходной воде. Так, затраты электроэнергии при очистке воды с цветностью до 150 град, составляют 0,6 кВт-ч/м , а с цветностью 30— 40 град.— 0,5 кВт-ч/м . [c.190]
Вкус воды характеризуется определениями соленый, кислый, сладкий, горький, а все остальные вкусовые ощущения называют привкусами. Оценивают вкус по такой же пятибалльной шкале, как и запах, с градациями очень слабый, слабый, заметный, отчетливый, очень сильный. Цвет воды определяют фотометрически, путем сравнения испытуемой воды с эталонными растворами, имитирующими цвет природной воды. Оценивают цвет по специальной шкале цветности с градациями от нуля до 14. Сходным образом исследуют мутность. [c.44]
Качество воды природных источников водоснабжения характеризуется в основном содержанием грубодисперсных взвесей, цветностью (обусловлена преимущественно растворенными гу-миновыми веществами), общим количеством органических веществ, вкусом и запахом, щелочностью (содержанием бикарбонатов, карбонатов и других солей слабых кислот) и концентрацией минеральных солей, в том числе катионов жесткости. Для оценки каждого из этих показателей введены абсолютные или условные критерии. [c.5]
Количество примесей в воде, обусловливающих цветность, зависит от многих факторов и главным образом от наличия торфяников в бассейне водоисточника. Цветность воды, имеющей большую концентрацию взвешенных веществ, определяют после предваритель ного отстаивания пробы или в фильтрате. Для природных вод желтоватых и коричневых оттенков, цвет которых вызван присутствием гуминовых веществ, измерение цветности выполняется количественно. [c.74]
Для характеристики сточных вод понятие цветность неприменимо, поскольку характер окраски разных стоков резко различен и обусловлен главным образом не природными примесями, а примесями, внесенными с производственными водами. Окраска определяется в фильтрованных пробах в цилиндрах из бесцветного стекла и описывается на основе визуального наблюдения розовая, слабо-желтая, буроватая и т. п. Интенсивность окраски характеризуют степенью разбавления исследуемой воды дистиллированной, при, которой окраска исчезает. Результат записывают отношением, например 1 500 (где I — одна часть исследуемой пробы, 500 — сумма 499 частей разбавляющей воды и 1 части исследуемой). [c.74]
Цветность. Желтоватый, коричневый илн желто-зеленый оттенки воды природных источников объясняются главным образом присутствием в воде гумусовых и дубильных веществ, органических соединений, соединений железа, цветением водоемов. [c.117]
Флотацию рекомендуется применять при очистке природных вод с мутностью до 150 мг/л и цветностью до 200 град. Применение флотации перспективно также при очистке природных вод повышенной цветности. Разделение флотацией после предварительной реагентной обработки воды оказалось в четыре раза эффективнее традиционной схемы с отстаиванием. [c.220]
Цвет природных вод открытых водоемов чаще всего обусловливается наличием гуминовых веществ и фульвокислот , окрашивающих воду в различные оттенки от желтого до бурого цвета. Цветность определяют колориметрически, путем сравнивания цвета исследуемой воды с эталонной шкалой, имитирующей эту окраску. [c.126]
Природные воды характеризуются I) содержанием грубодисперсных примесей (частиц песка, лесса, глинистых веществ и др.), определяющих их прозрачность или мутность 2) присутствием окрашенных органических веществ (в основном растворенных гуминовых соединений), обусловливающих их цветность 3) наличием вкуса и запаха вкус в большинстве случаев зависит от состава и количества растворенных солей, часто также от содержания органических примесей запах может быть природного или промышленного происхождения 4) присутствием легко окисляющихся примесей в зависимости от применяемого окислителя различают перманганатную и бихромат-ную окисляемость 5) щелочностью, которая определяется как сумма эквивалентных концентраций анионов слабых кислот (в основном НСО , гуматов и др.) 6) жесткостью, которая равна сумме эквивалентных концентраций катионов Са и в воде 7) сухим остатком — [c.151]
Содержание окрашенных примесей в природной воде характеризуют общим термином цветность воды . Этот органолептический показатель определяется путем сравнения профильтрованной либо центрифугированной анализируемой воды с эталонными растворами в цилиндрах Несслера или Генера. По ГОСТу 3351—46 Вода хозяйственно-питьевая. Методы определения физических свойств в качестве эталона применяется платинокобальтовый раствор (1,245 г хлорплатината калия, 1,01 г кристаллического хлористого кобальта и 100 мл концентрированной соляной кислоты в 1 л раствора) или его имитация — бихромат-кобальтовый раствор (0,0875 г двухромовокислого калия, 2000 г кристаллического сернокислого кобальта и 1 мл серной кислоты, плотность 1,844 г см в 1 л раствора). Эталонные растворы такой концентрации соответствуют 500 град, цветности менее окрашенные эталоны приготовляются разбавлением исходного раст- [c.40]
Содержание окрашенных примесей в природной воде характеризуют общим термином — цветность воды. Этот органолептический показатель определяют, сравнивая профильтрованную или центрифугированную анализируемую воду с эталонными растворами. [c.162]
Как правило, цветность в поверхностных источниках изменяется по сезонам года, достигая максимальных значений в периоды паводков. Одновременно снижаются солесодержание и щелочность воды в результате разбавления ее водами, приносящими в водоемы органические вещества. Наглядно это иллюстрируется диаграммой, на которой приведены данные еженедельных измерений цветности воды р. Днепра (рис. 17). Иногда наблюдается также изменение колористических свойств окрашиваемых воду примесей, что затрудняет проведение определений при сравнении с эталонными растворами и согласование визуальных и инструментальных измерений. Это связано, как показано ниже, с колебанием состава окрашенных гумусовых веществ, обусловливающих цветность воды. Одновременно изменяются и их технологические свойства — адсорбируемость гидроокисями алюминия и железа, обесцвечивание под действием окислителей и др. Поэтому для разработки условий оптимизации химико-технологических процессов обработки природных вод необходима расшифровка суммарного показателя, характеризуемого общим термином — цветность воды . [c.41]
Для качественной характеристики окрашенных органических примесей природных вод исследователями [33] используются различного рода расчетные критерии, в частности легко определяемый коэффициент цветности, представляющий собой отношение цветности воды в градусах условной шкалы (см. стр. 40—41) к ее окисляемости [30]. [c.45]
Как показали исследования [43], спектры поглощения света окрашенными природными водами идентичны спектрам поглощения, наблюдаемым почвоведами для различных гумусовых веществ (монотонно убывающие кривые в области длин волн 220—700 нм, рис. 23 а). Наличие такого сплошного спектра характерно для веществ, являющихся сополимерами, когда в процессе образования макромолекулы возникает несколько изолированных хромофорных систем. Спектр этих веществ образован суммированием поглощения отдельных хромофорных систем [43]. Можно предположить, что они представляют собой многоядерные ароматические группировки, фенольная природа которых подтверждается возрастанием в видимой области интенсивности окраски водных гуматов в щелочной среде. Одновременно с изменением цветности днепровской воды в результате подкисления или подщелачивания происходит также изменение спектральной характеристики окрашивающих ее примесей. Это связано с увеличением или подавлением диссоциации функциональных групп высокомолекулярных гумусовых веществ при различных pH среды. Шевченко [30] приводит данные о резком скачке цветности в области pH 3—5, что, по-видимому, объясняется образованием молекул недиссоциированной гуминовой кислоты или их ассоциатов при подкислении воды. [c.57]
Значительные осложнения при инструментальном определении интенсивности окраски природных вод возникают в связи с наличием взвешенных веществ. Стандартом предусмотрено предварительное фильтрование воды через плотный (мембранный) фильтр или центрифугирование. Разработана инструментальная методика раздельного измерения цветности и мутности воды с [c.61]
Удаление примесей, обусловливающих цветность и мутность природных вод, реагентными методами основано на применении коагулянтов—солей слабых оснований многовалентных металлов и сильных кислот. Обычно для этих целей используются сульфаты и хлориды алюминия или железа, гидролизующиеся при растворении в воде. Бикарбонаты, присутствующие в природных водах, связывают возникающие при гидролизе кислоты в малодиссоциированную углекислоту, и процесс протекает необратимо. В общем виде гидролиз ионов этих трехвалентных металлов в присутствии бикарбонат-ионов может быть представлен уравнением [c.90]
В этих исследованиях установлено [79], что изотермы адсорбции гумусовых веществ природной воды на гидроокиси алюминия, выделяющихся при гидролизе коагулянта, на участке образования монослоев хорошо описываются уравнением Ленгмюра, являющимся частным случаем общего уравнения изотермы адсорбции из бинарных растворов. В случае остаточной (равновесной) цветности 20 град, уравнение Ленгмюра принимает вид [c.120]
Иногда для характеристики органических веществ, обусловливающих цветность, рекомендуют использовать так называемый коэффициент цветности, равный частному от деления цветности воды (в град) на ее окисляемость [12, стр. 14]. Значения этого коэффициента для большинства природных вод находятся в пределах 1—8. [c.41]
Обработка природных и сточных вод активным углем (АУ) применяется для удаления природных веществ, обусловливающих запах, цветность, вкус и окисляемость воды, фенолов, масел, нефтепродуктов, пестицидов и синтетических ПАВ. Обработку осуществляют либо добавлением к воде угольного порошка (от 2—3 до 100—150 мг л), либо фильтрацией воды через слой гранулированного АУ. Первый способ обладает преимуществами в отношении скорости достижения сорбционного равновесия и может быть использован нри обработке воды, не подвергнутой предварительной [c.238]
В поверхностных водоемах и водотоках с увеличением жесткости воды, а в гидрокарбонатных водах — щелочности цветность обычно уменьшается. Мягкие природные воды с небольшой щелочностью, как правило, всегда высокоцветные. [c.164]
Цветность природных вод обусловлена наличием прежде всего гуматов железа (железных солей гумино-вых кислот). Повышенной цветностью обладает вода рек, имеющих болотный тип питания (реки северных областей). Оценивают цветность в градусах платиновокобальтовой шкалы. Согласно ГОСТ 2874—54 ( Вода питьевая ), цветность не должна быть более 20° (в отдельных случаях по согласованию с органами санитарного надзора допускается цветность до 35°). [c.42]
Органические вещества, образующиеся непосредственно в водоемах или попадающие в них из окружающей среды, часто оказывают отрицательное воздействие на свойства воды, в первую очередь на такие органолептические показатели, как цветность, запах, вкус. Основными естественными компонентами природных вод, обусловливающими цветность воды, являются растворимые соли железа гумусовых кислот. Цветность природных вод может быть обусловлена и присутствием дубильных веществ, которые попадают в воду при лесосплаве. Устранить цветность, особенно значительную, не всегда удается достаточно полно. Поэтому в практике водоочистки иногда применяются специальные методы удаления органических веществ, обусловливающих цветность, запахи и привкусы воды. Основными источниками появления запаха и привкуса воды служат соединения, выделяемые водорослями, анаэробными бактериями, актиномицетами и другими микроорганизмами. Так, сильный землистый запах имеют продукты выделения одного из видов актино-мицетов A tinomy es oeli oior. Водоросли выделяют в воду фенолсодержащие соединения, органические кислоты, поверхностно-активные и другие вещества, способные ухудшить качество воды. В результате массового отмирания водных организмов, например в осенний период, в воду поступает большое количество продуктов [c.146]
Метод предназначен для определения аммония в природных водах с высокой цветностью и низкой прозрачностью, а также в природных водах, загрязненных сточными водами. Высокая цветность некоторых природных вод и особенно сточных, обусловленная сложным комплексом органических и неорганических окрашенных соединений [11, делает прямое колориметрическое onpeAej enne аммонийных ионов невозможным. В связи с этим отгонка аммиака водяным паром для последующего его определения в дистилляте стала обязательной операцией [21. [c.123]
Водопроводные осадки, полученные при очистке малоцветных природных вод, обладают значительно меньшей способностью к снижению фосфатов. С помощью осадков, полученных при очистке природных вод средней цветности, можно снизить содержание фосфатов в сточных водах до 0,2 мг/л при дозе 100 мг/л. [c.87]
Качество питьевой воды регламентировано ГОСТ 2874—73. Для достижения необходимого качества воду из природных источников подвергают очистке. Чаще всего для этой цели используют коагулянты (обычно сернокислый алюминий), свя-зываю1цие взвешенные в воде частицы в хлопья, которые оседают, тричем вода осветляется и цветность ее уменьшается. Для очистки от бактериальной загрязненности воду хлорируют или оз(И1Ируют. Существуют и другие схемы очистки и обеззараживания воды. [c.195]
Щелочность природных вод зависит в основном от присутствия в ней карбонатов и гидрокарбонатов, а в водах с высокой цветностью еще и от содержащихся в ней гуматов (солей сложных органических кислот, переходящих в воду из почв и ила — гумино-вых и фульвокислот). [c.130]
Развитие производительных сил, нерациональное использование природных ресурсов в регионе привело к ухудшению гидрохимического состояния озера и его притоков, зафязнению атмосферного воздуха, развитию эрозионных процессов, дефадации живых организмов Байкала, наносится ущерб лесам. В результате хозяйственной деятельности в Байкал поступает большое количество органических веществ, фенолов, нефтепродуктов, ПАВ и других зафязняющих веществ. В районах постоянного антропогенного воздействия (Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат, Селенгинский целлюлозно-картонный комбинат) отмечается повышенное по сравнению с фоновым содержание взвешенных и минеральных веществ, нефтепродуктов, сернистых органических веществ. В отдельных районах озера, подверженных антропогенному воздействию, обнаружены повышенные концентрации нефтепродуктов (в Баргузинском заливе), высокие значения коэффициента цветности, взвешенных веществ и амм9нийного азота (на Селенгинском мелководье). Гидробиологические исследования показали негативное влияние на качество вод озера рассеянных источников [c.274]
Природные воды, наиболее широко потребляемый в технике и быту вид минерального сырья, представляют собой сложные физико-химические системы, состав и свойства которых в значительной мере определяются их местонахождением. Воды открытых водоемов, как правило, содержат наряду с истинно растворенными веш,ествами разнообразные коллоидно растворенные и суспендированные примеси, придаюш,ие им мутность и цветность, а также микроорганизмы, в том числе и патогенные. [c.3]
Следует отметить, что сии очень сходны с математическим выражением эмпирического закона Бугера — Ламберта—Бера (см. стр. 50), если принять, что цветность характеризует интенсивность прошедших через природную воду световых лучей (/ ) при толщине слоя (/), равной единице щелочность воды (Щ) символизирует концентрацию (с) ионов щелочноземельных металлов в соответствии с растворимостью их гуматов и фульва-тов. Неодинаковые коэффициенты перед экспонентной и в показателе, очевидно, учитывают изменение спектральных характеристик этих примесей. [c.49]
При разделении гумусовых веществ применялось сочетание двух методов жидкостной хроматографии — фронтального (намыв колонки при фильтровании природной воды) и элювиального методов анализа (размыв колонки 0,01-н. раствором бикарбоната натрия, pH 8,4). В пробах определялись цветность, окисляемость (перманганатная, бихроматная) и оптическая плотность на упрощенном спектрофотометре. Качественными исследованиями фильтрата, прошедшего через слой карбоната кальция, установлено, что при фронтальном анализе вначале сорбируются из воды практически все окрашенные органические вещества. Затем в результате увеличения количества адсорбированных веществ типа гуминовых и апокреновых кислот соединения типа креповых кислот постепенно вытесняются из колонки. При элюировании вследствие изменения pH среды в раствор переходят апокреновые кислоты. Это подтверждается данными отношения перманганатной и бихроматной окисляемости растворов гумусовых веществ. Величина этого отношения для апокреновых кислот, выделенных химическим путем (см. стр. 44, 45), значительно выше, чем для креновых. Соответствующие результаты получены также ири исследовании (1958 г.) фракций фронтального и элювиального хроматографического анализов водного гумуса (табл. 12). Гуминовые кислоты в ходе анализа из колонки не вымывались, и для перевода их в раствор адсорбент растворяли в соляной кислоте с последующей обработкой осадка 0,01-н. едким натром (pH 12). [c.59]
При изучении очистки природных вод с разными цветностью и мутностью, а также для выяснения роли основных добавок, применяемых на водопроводах для интенсификации процесса, был использован метод триангулярных диаграмм, впервые примененный Думанским [82] для исследования лиофобных коллоидных систем. Использование такого метода в исследовании процесса водоочистки, по нашему мнению, является плодотворным, так как позволяет систематизированно изучать влияние различных факторов, устанавливать оптимальные области, выявлять рентабельность применения в водоочистке тех или иных реагентов, их рациональные соотношения и пр., особенно при разработке систем автоматического регулирования. Первая исследованная диаграмма устанавливает связь между коагулянтом, взвешенными веществами (мутностью) и окрашенными веществами (цветностью воды). Вторая диаграмма дает представление о влиянии добавок хлора и извести на процесс очистки воды коагуляцией. [c.123]
Материалы монографии свидетельствуют о широком применении коагулянтов прежде всего в области очистки природных вод. В системах хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения процесс коагуляции, осуш,ествляемый в головной части очистных сооружений, дает возможность отделить от обрабатываемой воды основную часть дисперсных загрязнений и некоторую долю истинно растворенных веш,еств, обусловливаюш,их мутность и цветность воды. Этим самым облегчаются условия дальнейшей более глубокой очистки воды. [c.344]
Для качественной характеристики окрашенных органических примесей природных вод используют различного рода расчетные критерии, в частности легко определяемый коэ ициент цветности — отношение цветности в градусах условной шкалы к окисляемости в миллиграммах кислорода на 1 л воды. Увеличение или уменьшение отношения ПО/БО свидетельствует об относительном возрастании содержания в воде соответственно гумусовых веществ или веществ негумусового происхождения в общем количестве органических соединений. Отношение БПКб к кислороду окисляемости указывает на биохимическую устойчивость гумусовых веществ и других органических соединений. Перспективна также качественная характеристика органических примесей воды по численному значению отношений g, /N, С/Р и др. Установлено, что для цветных вод болотного типа Оокксл/ орг. в больше единицы, а для вод, богатых органическими веществами планктонного происхождения, — меньше единицы. [c.164]
chem21.info
Вода природная цветность
Природные поверхностные воды (как и подземные воды зоны активного водообмена) по своему составу, как правило, вполне пригодны непосредственно для питьевых целей. Улучшение органолептических свойств легко достигается на водопроводных станциях процессами коагуляции, фильтрации и окисления, вследствие чего для незагрязненных природных водоисточников объем аналитического контроля мог бы ограничиваться определением мутности (прозрачности) и цветности воды. Требования к качеству воды со стороны промышленных водопользователей зависят от особенностей технологического использования воды, которые и определяют минимально необходимый аналитический контроль исходной воды. Наиболее типично определение состава и качества воды [3]. В воде определяют: жесткость, кислотность, мутность, pH, цветность, щелочность, удельную электропроводность, масла, а также содержание бора, фтора, железа, кальция, натрия, магния, марганца, никеля, меди, свинца, цинка, хрома(VI), орто- и полифосфатов, нитрат-, нитрит-, сульфат-, сульфид-, сульфит-, хлорид-ионов, кремневой кислоты, аммиака, углекислого газа, растворенного кислорода, гидразина, таннина, лигнина; кроме того, определяют вес сухого остатка — до и после фильтрования.[ ...]
Желтоватый, коричневый илн желто-зеленый оттенки воды природных источников объясняются главным образом присутствием в воде гумусовых и дубильных веществ, органических соединений, соединений железа, «цветением» водоемов.[ ...]
Природные воды перед употреблением в промышленности и в быту, как правило, требуют тщательной очистки. Вода многих рек средней полосы и Севера нашей страны имеет желтый, светло-коричневый, а иногда и почти черный цвет. То же наблюдается и во многих озерах и водохранилищах. Наиболее интенсивная окраска свойственна рекам и озерам болотного питания. Цветность воды объясняется присутствием в ней гумусовых веществ, которые образуются при разложении органических соединений растительного происхождения. Кроме того, в результате жизнедеятельности и отмирания растений, грибков, бактерий и водорослей образуется ряд веществ, придающих воде неприятные привкусы и запахи. Периодически запахи и привкусы появляются в тех водоемах, где вследствие высокой концентрации биогенных элементов возникает «цветение» воды. Наконец, природная вода весьма часто бывает заражена бактериями, вирусами, а иногда и яйцами гельминтов.[ ...]
Природные воды, наиболее широко потребляемый в технике и быту вид минерального сырья, представляют собой сложные физико-химические системы, состав и свойства которых в значительной мере определяются их местонахождением. Воды открытых водоемов, как правило, содержат наряду с истинно растворенными веществами разнообразные коллоидно растворенные и суспендированные примеси, придающие им мутность и цветность, а также микроорганизмы, в том числе и патогенные.[ ...]
Цветность природных вод чаще всего обусловлена присутствием в воде гумусовых веществ почвенного, растительного, торфяного или планктонного происхождения. Строительство водохранилищ, в которых активно развиваются планктон и гумус, способствует появлению в воде неприятных запахов, привкусов и жраски. Биогенные привкусы и запахи обусловлены наличием л воде органических веществ — продуктов жизнедеятельности, угмирания и распада бактерий, актиномицетов, плесневых гри-Зов, водорослей и высших растений. Многие из этих веществ не идентифицированы, что затрудняет их контроль.[ ...]
Цветность природных вод обусловлена также гумусовыми веществами. При этом нерастворимые гумусовые вещества почвы в природных водах присутствуют лишь во взвешенном состоянии, а в коллоидно- и истинно растворенном состоянии присутствуют фуль во- и гуминовые кислоты, преимущественно в виде солей щелочных и щелочно-земельных металлов.[ ...]
Цветность воды определяют фотометрически — путем сравнения проб испытуемой жидкости с растворами, имитирующими цвет природной воды.[ ...]
Цветность воды обусловлена наличием в ней гуминовых коллоидных веществ, а также загрязнений, попадающих в природные водоемы в результате сброса в них сточных вод различными потребителями. Химическая структура загрязнений, придающих воде специфическую окраску, характеризуется наличием длинных цепочек молекул органических веществ, включающих ароматические кольца и двойные углеродные и азотные связи.[ ...]
Цветность природных поверхностных вод изменяется для территории СССР в определенной закономерности. Наибольшую цветность (от нескольких десятков до нескольких сотен градусов цветности) имеют воды рек и озер, расположенные в таежной зоне, где в изобилии встречаются торфяные болота и заболоченные леса. В лесостепной зоне цветность значительно снижается (в среднем до 12—40°) и достигает минимума (6—26°) в степных районах. Полагают, что такая закономерность связана с более полным распадом остатков органического вещества в южных широтах.[ ...]
Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием окрашенных органических веществ. Научное название этих веществ - гумусовые (от латинского слова -humus - земля, почва), поскольку они, как правило, попадают в природную воду вследствие вымывания из почв. Количество этих веществ зависит от геологических условий в долине реки, наличия водоносных горизонтов, характера почв, наличия болот и торфяников в бассейне реки и т.п. Обратите внимание, что реки, вытекающие из болот, имеют, как правило, желтую, красноватую или даже коричневую окраску. Это связано с тем, что в болотах содержится много гумусовых веществ.[ ...]
В природных водах открытых водоемов кроме бактериальных загрязнений имеется значительное количество органических соединений, обусловливающих цветность воды, в основном гуминовых веществ болотного или почвенного происхождения.[ ...]
Цвет природных дод открытых водоемов чаще всего обусловливается наличием гуминовых веществ и фульво-кислот , окрашивающих воду в различные оттенки от желтого до бурого цвета. Цветность определяют колориметрически, путем сравнивания цвета исследуемой воды с эталонной шкалой, имитирующей эту окраску. Цветность выражают в градусах платиново-кобальтовой шкалы (цвет раствора, содержащего 2,49 г КгР1С16 и 2,08 г СоСЬ в литре воды, принят за 1000 условных градусов цветности) или кобальто-бихроматной шкалы (цвет раствора, содержащего 0,175 г К2СГ2О7 и 4 г Со304 в литре воды, принят также за 1000 условных градусов цветности — ГОСТ 3351—46).[ ...]
Вкус воды характеризуется определениями соленый, кислый, сладкий, горький, а все остальные вкусовые ощущения называют привкусами. Оценивают вкус по такой же пятибалльной шкале, как и запах, с градациями: очень слабый, слабый, заметный, отчетливый, очень сильный. Цвет воды определяют фотометрически, путем сравнения испытуемой воды с эталонными растворами, имитирующими цвет природной воды. Оценивают цвет по специальной шкале цветности с градациями от нуля до 14. Сходным образом исследуют мутность.[ ...]
Если в воде находятся органические соединения и их комплексы, в которых содержится железо, то эти соединения не всегда могут быть удалены с применением коагуляции и тем более при обработке солями железа. В этом случае нередко в процессе введения в воду коагулянта образуется большое число мелкодисперсных зародышей, которые совершенно не оседают в отстойниках и плохо задерживаются. Во всех случаях ввод в природную воду катионов Ре2+ и Ре31 приводит к тому, что в результате взаимодействия их с органическими соединениями образуются сильно окрашенные комплексы, вследствие чего происходит повышение цветности обработанной воды по сравнению с исходной. Это явление, наблюдаемое при обработке высокоцветных мягких вод солями железа, называют «возвратом цветности», вызываемым переходом окрашенных соединений двухвалентного железа в еще более окрашенные соединения трехвалентного железа, хотя необходимо заметить, что и соли двухвалентного железа способны образовывать с гуминовыми веществами устойчивые малорастворимые формы [7]. Отсюда следует, что если соли железа хорошо коагулируют при повышенных pH, то органические соединения, образующие цветность, приобретают наиболее устойчивые формы. В то же время они лучше коагулируют при пониженных рН = 5- 6,5. В этом противоречии и заключается одна из причин, объясняющая совершенство коагулирования органических примесей солями железа.[ ...]
Помимо цветности присутствие гумусовых веществ определяет также величину окисляемости и БПК природных вод. В незагрязненных источниках обычно ход кривых цветности и окисляемости совпадает.[ ...]
Снятие цветности исследовалось как на искусственно приготовленных цветных водах — модельных системах, так и на природных водах. Для приготовления модельных растворов использовали торфяную вытяжку и растворы выделенных из нее гуминовых кислот, а также коллоидно-диспергированных и истинно растворенных фульво-кислот. Было установлено, что цветность торфяной вытяжки определяется в основном (на 84%) гуминовыми кислотами.[ ...]
Качество воды природных источников водоснабжения характеризуется в основном содержанием грубодисперсных взвесей, цветностью (обусловлена преимущественно растворенными гу-миновыми веществами), общим количеством органических веществ, вкусом и запахом, щелочностью (содержанием бикарбонатов, карбонатов и других солей слабых кислот) и концентрацией минеральных солей, в том числе катионов жесткости. Для оценки каждого из этих показателей введены абсолютные или условные критерии.[ ...]
Волжские воды характеризуются довольно высоким содер.-жанием растворенного кислорода, однако на мелководных озеровидных участках кислородный режим может ухудшаться при продолжительной жаркой штилевой погоде (лето 1972 г.). Разница содержания 02 между поверхностным и придонными горизонтами обычно невелика. Для водохранилищ Верхней Волги характерно высокое содержание окрашенного органического вещества (ОВ) гумусовой природы, что определяется в основном природными свойствами водосбора. Межгодовые и сезонные колебания таких показателей как цветность и содержание органического углерода в значительной степени зависят от водности года. В водоемах Средней и особенно Нижней Волги содержание гумуса снижается.[ ...]
Изменение цветности воды, в основном обусловливают органические соединения, которые в природных водах весьма разнообразны. Некоторые из них входят в состав живых организмов, населяющих воду, а часть является продуктами их жизнедеятельности или распада. Иногда источником органических соединений в водоемах служат промышленные и бытовые стоки. В настоящее время установлено присутствие в природной воде гумусовых и дубильных веществ, белково- и углеводоподобных соединений, жиров, органических кислот и витаминов [19].[ ...]
Щелочность природных вод зависит в основном от содержания солей угольной кислоты. При цветности воды более 40° и необходимости точного определения концентрации гидрокарбонатных и карбонатных ионов следует отдельно учитывать величину гуматной щелочности (см. ниже).[ ...]
Под качеством природной воды понимают совокупность ее свойств, обусловленных характером и концентрацией содержащихся в воде примесей. Ниже дана классификация вод по различным признакам: величине pH, минерализованности, жесткости, прозрачности, цветности и размеру содержащихся в воде частиц (Журба М.Г.).[ ...]
При изучении очистки природных вод с разными цветностью и мутностью, а также для выяснения роли основных добавок, применяемых на водопроводах для интенсификации процесса, был использован метод триангулярных диаграмм, впервые примененный Думанским [82] для исследования лиофобных коллоидных систем. Использование такого метода в исследовании процесса водоочистки, по нашему мнению, является плодотворным, так как позволяет систематизированно изучать влияние различных факторов, устанавливать оптимальные области, выявлять рентабельность применения в водоочистке тех или иных реагентов, их рациональные соотношения и пр., особенно при разработке систем автоматического регулирования. Первая исследованная диаграмма устанавливает связь между коагулянтом, взвешенными веществами (мутностью) и окрашенными веществами (цветностью воды). Вторая диаграмма дает представление о влиянии добавок хлора и извести на процесс очистки воды коагуляцией.[ ...]
Радиационная очистка воды содержит в себе возможности для удовлетворения этих требований. Это, действительно, быстрый метод, скорость которого определяется только количеством подаваемой энергии излучения от источника в единицу времени. Подробные исследования радиационного способа снижения цветности и запаха природных вод, проведенные в совместной работе Института электрохимии АН СССР и ВОДГЕО Госстроя СССР, показали, что этот метод обеспечивает очень высокое качество воды по всем показателям, практически недостижимое при использовании других методов. Радиационная очистка — в принципе одностадийный процесс. Он не требует введения в очищаемую воду новых химических реагентов, делает ее прозрачной, вкусной и обеззараженной. Именно на эти вопросы и пытается ответить настоящая книга.[ ...]
В приборе для контроля цветности воды системы ИОНХ АН УССР применена спектрофотометрическая методика (измерение цветности воды в проходящем свете при нескольких светофильтрах). Он устроен (рис. 166) по схеме компенсационного фотокалориметра, в котором цветность исследуемой фильтрованной воды сравнивается с обычным бихроматкобальтовым стандартом при нескольких светофильтрах. В качестве нулевого прибора, уравнивающего световые потоки -через кюветы, используется механизм автоматического электронного моста ЭМД, который вдвигает в одну из кювет прозрачный цилиндр, изменяя этим высоту просвечиваемого столба жидкости. Если кривая оптической плотности исследуемой профильтрованой воды аналогична кривой оптической плотности стандарта, прибор непосредственно показывает цветность воды. В тех же случаях, когда эти кривые не аналогичны, в показания прибора вносится эмпирически установленная поправка. По отклонениям кривой оптической плотности исследуемой воды от стандарта устанавливают изменения состава и свойств окрашенных органических веществ в природной воде.[ ...]
Доза коагулянтов при обработке природных вод зависит от цветности или мутности исходной воды и составляет 25-80 мг/л. При очистке сточных вод вид реагента и его дозу надлежит принимать на основании пробного коагулирования, по данным научно-исследовательских организаций или по СНиП 2.04.03-85 “Канализация” для различных отраслей промышленности в зависимости от вида и концентрации загрязняющих веществ. В этом случае доза для солей алюминия и железа составляет 30-700 г/м3, извести - 1000-2500 г/м3.[ ...]
Адсорбционные методы извлечения из природных вод водорастворимых органических веществ основаны на применении активированного угля (АУ). При обработке воды АУ в статических или динамических условиях происходит снижение цветности воды, устраняются запахи и привкусы. Активированный уголь имеет высокоразвитую поверхность, обусловленную наличием тонких каналов и пор. Он является хорошим сорбентом для фенолов, спиртов, ПАВ, продуктов жизнедеятельности водных организмов. Сорбционная емкость АУ возрастает с увеличением молекулярной массы сорбируемого органического вещества. Сорбционная емкость АУ в щелочной среде уменьшается. Обычно для дезодорации воды доза угля составляет 10—15 мг/л при времени контакта с водой 10—20 мин. Так как концентрации органических веществ в природных водах, вызывающих ухудшение органолептических свойств, очень малы, то сорбционная емкость АУ в статических условиях для этих веществ бывает недостаточной.[ ...]
Интересно отметить, что окисляемость воды после обработки ее коагулянтами и фильтрования снижается значительно меньше, чем цветность. Так, при обработке волжской воды окисляемость в среднем уменьшалась «а 39, цветность—на 63%; в воде Оки окисляемость уменьшалась на 22, цветность—на 47% Данное обстоятельство свидетельствует о наличии в природных водах большого количества неокрашенных органических веществ.[ ...]
Методы удаления органических веществ из вод можно разде- "? лить на две группы: окислительные и адсорбционные. В качестве окислителей органических примесей природных вод используются1 хлор, озон, перманганат калия, т. е. реагенты, применяемые и для обеззараживания воды. В процессе обработки воды хлором в основном идут реакции окисления и замещения, которые при оптимальной дозе окислителя сопровождаются образованием соединений, не имеющих запаха, цвета и вкуса. Хлор легко окисляет альдегиды, спирты, аминокислоты, действует на некоторые компоненты, вызывающие цветность воды (апокренаты железа). Кренать» железа окисляются хлором хуже. Обесцвечивание воды идет наиболее эффективно при pH 7,5—8,0, основная роль при этом отводится хлорноватистой кислоте и гипохлорит-иону, образующимся при гидролизе хлора в воде. Органические примеси окисляются только тогда, когда окислительный потенциал введенного реагента будет достаточным для протекания реакции с органическим веществом. Так, применение хлора является не всегда эффективным для окисления веществ, вызывающих запахи и привкусы воды. Количество хлора, необходимое для их окисления, выше оптимальной дозы хлора для обеззараживания воды.[ ...]
Метод предназначен для определения аммония в природных водах с высокой цветностью и низкой прозрачностью, а также в природных водах, загрязненных сточными водами. Высокая цветность некоторых природных вод и особенно сточных, обусловленная сложным комплексом органических и неорганических окрашенных соединений [II, делает прямое колориметрическое определение аммонийных ионов невозможным. В связи с этим отгонка аммиака водяным паром для последующего его определения в дистилляте стала обязательной операцией [2].[ ...]
Большинство веществ, определяющих мутность и цветность природных вод, является гидрофобными или слабогидрофильными коллоидами. Гидрофобны или слабогидрофильны и коллоиды, которые образуются при очистке воды в результате гидролиза вводимых в воду коагулянтов. Поэтому полное представление о поведении коллоидов в процессе очистки природных вод можно получить лишь при учете факторов устойчивости гидрофобных и гидрофильных коллоидов.[ ...]
Содержание разнообразных органических веществ в природных водах колеблется в очень широких пределах. Для большинства классов органических веществ он равен от сотых долей миллиграмма до сотен миллиграммов на литр [1]. Изменение состава органических веществ в природных условиях направлено в сторону образования и накопления биохимически стойких соединений. Органические вещества участвуют в процессах самоочищения водоемов, обусловливают качество воды. Процессы образования и разрушения органических веществ в водоемах тесно связаны с круговоротом в природе ряда элементов и их миграцией вследствие лабильности органических соединений и склонности их к комплексообразованию с неорганическими элементами. Органические вещества природных вод характеризуются различной степенью дисперсности — от взвесей до истинных растворов. Они обусловливают цветность вод, многие являются хорошими восстановителями, поверхностно-активны и физиологически активны.[ ...]
В поверхностных водоемах и водотоках с увеличением жесткости воды, а в гидрокарбонатных водах — щелочности цветность обычно уменьшается. Мягкие природные воды с небольшой щелочностью, как правило, всегда высокоцветные.[ ...]
Этот метод используется для выделения из сточных вод взвешенных и коллоидных примесей. Механизм процесса коагулирования сточных вод аналогичен тому, который был рассмотрен при обработке природных вод. Но переносить его механически на обработку сточных вод нельзя, так как состав примесей сточных вод не отличается таким постоянством, как в природных. Коагулянт необходимо, выбирать так, чтобы знак заряда его коллоидных частиц был противоположен знаку заряда частиц примесей. Вследствие малой агрегативной устойчивости взвешенных веществ доза коагулянта для их удаления будет меньше, чем для коагуляции коллоидных примесей. При коагулировании удаляются примеси, обусловливающие мутность, цветность воды, снижаются ХПК и ВПК. Наряду с сульфатом алюминия в качестве коагулянтов широко используются хлорид железа (III), сульфат железа (II), хлорид алюминия, основной хлорид алюминия, катионные полиэлектролиты (ВА-102, ВА-212 и др.). Если производственные сточные воды не имеют достаточного щелочного резерва, необходимо проводить коагулирование с подщелачиванием.[ ...]
Как показали исследования [43], спектры поглощения света окрашенными природными водами идентичны спектрам поглощения, наблюдаемым почвоведами для различных гумусовых веществ (монотонно убывающие кривые в области длин волн 220—700 нм, рис. 23 а). Наличие такого сплошного спектра характерно для веществ, являющихся сополимерами, когда в процессе образования макромолекулы возникает несколько изолированных хромофорных систем. Спектр этих веществ образован суммированием поглощения отдельных хромофорных систем [43]. Можно предположить, что они представляют собой многоядерные ароматические группировки, фенольная природа которых подтверждается возрастанием в видимой области интенсивности окраски водных гуматов в щелочной среде. Одновременно с изменением цветности днепровской воды в результате подкисления или подщелачивания происходит также изменение спектральной характеристики окрашивающих ее примесей. Это связано с увеличением или подавлением диссоциации функциональных групп высокомолекулярных гумусовых веществ при различных pH среды. Шевченко [30] приводит данные о резком скачке цветности в области pH 3—5, что, по-видимому, объясняется образованием молекул недиссоциированной гуминовой кислоты или их ассоциатов при подкислении воды.[ ...]
Электрофорез является достаточно перспективным методом для очистки цветных вод с малым солесодержанием [6]. Параметры процесса очистки природных вод практически не зависят от изменения концентрации гумусовых загрязнений в исходной воде. Так, затраты электроэнергии при очистке воды с цветностью до 150 град, составляют 0,6 кВт-ч/м3, а с цветностью 30— 40 град.— 0,5 кВт-ч/м3.[ ...]
В настоящее время имеется много прямых и косвенных методов определения органических веществ в природных водах, к числу которых относятся определение потери при прокаливании, определение отдельных элементов, определение цветности, окисляемости, ВПК, показателя преломления света, окислительно-восстановительного потенциала, исследование спектра поглощения и т. д. Некоторые из свойств воды в большей или меньшей степени могут быть использованы для качественной оценки водного гумуса. Наиболее легко определяемым показателем является цветность воды, величину которой, выраженную в градусах, получают колориметрическим сравнением окраски фильтрованной воды с платиново- или бихромат-кобальтовой имитацией. Однако абсолютная величина цветности не может служить надежным критерием не только качественной, но и количественной оценки водного гумуса, поскольку интенсивность окраски зависит как от его природы, так и от степени диссоциации молекул в растворе.[ ...]
Испытания такой установки производительностью 50 м3/сутки проводили как на искусственно замутненной воде (мутностью до 80 мг/л), так и на воде природных источников (реки Сходня и Москва). Результаты испытаний показали, что эффект удаления взвешенных веществ достаточно высок: мутность фильтрата была меньше предельно допускаемой по стандарту. Снижение цветности при фильтровании цветных вод составляло 10— 20%. Количество бактериальных загрязнений без введения обеззараживающего реагента снижалось на 93— 97%.[ ...]
Комплексные соединения ионов кальция и магния с растворенными органическими веществами идентифицированы для различных типов вод. Методом хроматографии на бумаге доказано существование комплексных соединений ионов кальция и магния с фульвокислотами в водах озер США [10]. В случае ультрапресных вод мерзлотных ландшафтов кислого глеевого класса (содержание органических веществ в которых составляет 37—65% от суммы растворенных веществ) от 90 до 100% ионов кальция и магния не мигрируют через целлофановую мембрану в процессе диализа, т. е. находятся в форме, связанной с гуминовыми и фульвокислотами [11]. Нами изучено состояние ионов кальция в опытах с природными высокоцветными водами и в модельных экспериментах с беззольными препаратами фульвокис-лот (выделенных из речных вод по схеме, включающей концентрирование вымораживанием и фракционирование методом адсорбционной храматографии на угле [12]). На примере изучения состояния компонентов в воде (исток р. Москвы; цветность 300—500°, окисляемость 70—105 мгО/л) показано, что до 40% кальция химически связано с окрашенными органическими веществами. не способными к диализу через целлофановую мембрану. Убедительным доказательством существования кальция в этих условиях, главным образом в форме комплексных соединений, являются данные, полученные методом фильтрации через сефадексы.[ ...]
В основной комплекс очистных сооружений водопроводов, имеющий широкое распространение в практике очистки забираемой из открытых водоемов воды, входят установки для осветления и обесцвечивания, которые требуют больших капиталовложений и эксплуатационных затрат. Они улучшают физические показатели качества воды путем удаления из нее взвешенных и коллоидных частиц и высокомолекулярных веществ, обусловливающих мутность и цветность природных вод. Не менее важным процессом является очистка воды от болезнетворных микроорганизмов — ее обеззараживание. Большая их часть удаляется при осветлении и обесцвечивании воды, оставшиеся микроорганизмы гибнут в результате действия дезинфицирующих реагентов. Обеззараживание—наиболее распространенный, а иногда и единственный метод обработки воды — применяют и на водопроводах, использующих подземную воду, не требующую в большинстве случаев очистки.[ ...]
Обычно же проводятся косвенные, более простые анализы, выделяющие группы органических веществ с характерными свойствами. Так, устанавливается содержание в воде природных органических гумусовых веществ, находящихся в коллоидальном состоянии и в растворенном виде. Разделение этих видов существенно, так как коллоидные соединения гуминовых кислот и их солей, а также коллоидные фульвокислоты обуславливают повышенную цветность поверхностных вод, в то время как истинно растворимые фульвокислоты не влияют на цветность воды.[ ...]
Оптимальное значение pH для процесса коагулирования зависит не только от условий коагуляции гидроксида алюминия, но в значительной степени от состава и характера примесей природной воды. Осветление и обесцвечивание мягких вод с цветностью более 50 град целесообразно осуществлять при значениях pH = 5...6. Коллоидные гумусовые вещества сорбируются на поверхности А1(ОН)3, передавая ему свои свойства. Устойчивость гуминовых коллоидов снижается при понижении значения pH, поэтому и коагулирование таких вод успешней протекает в кислой среде.[ ...]
В заключение можно сказать, что решение задачи определения индивидуальных органических соединений по существу сводится к разработке некоторого общего метода систематического анализа природных вод для определения органических компонентов [27]. Этот метод может иметь несколько вариантов, применяемых в зависимости от состава анализируемой воды и от допустимых потерь тех или иных веществ. При изучении состава органических веществ параллельно с компонентным анализом необходимо иметь данные о содержании неорганических микро- и макрокомпонентов и органического углерода, о цветности воды, что позволит дать оценку методам выделения и определения отдельных групп органических соединений [28].[ ...]
Большинство веществ, обусловливающих мутность и цветность природных вод, являются коллоидами. Наиболее часто обработка коагулянтами производится для очистки воды открытых водоемов. Коагулирование проводят для ускорения процесса осветления и обесцвечивания воды и увеличения его эффекта. Как известно, при простом отстаивании большая часть мелкодисперсных взвесей и коллоидных частиц вообще не выделяется из воды. При коагулировании эти частицы укрупняются в хлопья и выпадают в осадок.[ ...]
ru-ecology.info
Органолептические показатели воды
Прозрачность
Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального или органического происхождения. Воду считают прозрачной, если шрифт Снеллена читается через ее слой высотой в 30 см.
Значение прозрачности:
· При уменьшении прозрачности ограничивается водопотребление.
· Является показателем эффективности процесса осветления воды на очистных сооружениях.
· Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.
Мутность
Также зависит от наличия в воде взвешенных частиц минерального (глина, ил) или органического происхождения. Частицы, обуславливающие мутность воды колеблются по величине от коллоидных размеров до порядка 0,1 мм в диаметре. Они могут быть разделены на три общих класса: глины, органические частицы, образующиеся в результате разрушения растительных и животных остатков, и волокнистые частицы.
Основную часть взвешенных веществ в большинстве природных вод составляют частицы почвы, уносимые с поверхности земли в результате эрозий. Более грубые фракции песка и ила полностью или частично покрыты органическим веществом.
Органическая мутность, обусловленная накоплением микроорганизмов, может наблюдаться в столь больших количествах, что вода становиться неприятной и мутной. Примерами мутности, обусловленной микроорганизмами, являются летнее цветение сине-зеленых водорослей в поверхностных водоемах, остатки водорослей и детрит железобактерий в распределительных системах.
Имеется связь между высокой мутностью воды и ее привкусом и запахом, и присутствие взвешенных частиц в системах питьевого водоснабжения делает воду непривлекательной для потребителя.
Мутность воды связана со многими другими показателями качества воды или оказывает влияние на них. Большая часть цветности образуется за счет коллоидных частиц, а 50% такой цветности обуславливается «коллоидной фракцией» гуминовых веществ.
Мутность может оказывать влияние на микробиологическое качество питьевой воды. Её наличие может осложнять выявление в питьевой воде бактерий и вирусов. Рост микробов в воде происходит наиболее интенсивно на поверхности частиц и в свободных хлопьях, встречающихся в природных условиях, а также в хлопьях, образующихся в процессе коагуляции. Этот рост облегчается тем, что питательные вещества адсорбируются на поверхностях, благодаря чему задерживающиеся на них бактерии могут расти эффективнее по сравнению с бактериями, находящимися в свободном состоянии в суспензии.
В процессе очистки воды коагуляцией бактерии и вирусы улавливаются образующимися хлопьями и удаляются вместе с мутностью. Вода может считаться безопасной для питья только при проведении перед хлорированием коагуляции и фильтрации. Потребление хлорированной воды с высокой мутностью может быть опасным для здоровья. Способность взвешенных частиц к адсорбции может вести к захватыванию ими нежелательных соединений, присутствующих в воде, и это может обусловить косвенную зависимость между мутностью и аспектами качества воды, связанными со здоровьем. Так, например, прочность некоторых металл-гуминовых комплексов, входящих во фракцию мутности, может осложнять определение металлов в природных водах, приводя к занижению оценки содержания металла.
Значение мутности:
а) Используется в качестве меры эффективности удаления частиц в процессе очистки воды, поэтому низкая мутность очищенной воды служит показателем эффективности процессов коагуляции, осаждения, фильтрации.
б) Обнаружение более высокой мутности воды в точке водозабора, чем при поступлении в распределительную сеть, указывает на ее загрязнение после очистки, коррозию или другие нарушения в процессе распределения.
Мутность воды на уровне 1,5 мг/л соответствует прозрачности 30 см.
Цветность
Цветность- это природное свойство воды, обусловленное наличием:
а) гуминовых веществ, которые придают ей окраску от желтоватого до коричневого цвета. Гуминовые вещества являются продуктами разрушения органических веществ в почве, вымываются из нее и поступают в воды открытых водоемов, поэтому цветность присуща воде открытых водоемов и резко увеличивается в паводковый период.
б) металлов, таких как железо и марганец. В подземных, а также в некоторых поверхностных водах часто присутствуют железо и марганец, которые придают им окраску. Другим важным источником поступления железа в питьевую воду является растворение железных труб, по которым подается вода. Железо и марганец соответственно могут вызывать красную и черную окраску воды. Медь, вымываемая из медных труб, помимо слабоголубой окраски воды может в особо выраженных случаях вызывать сине-зеленое окрашивание санитарно-технического оборудования.
в) высокоокрашенных промышленных стоков, среди которых наиболее распространены стоки целлюлозно-бумажных и текстильных предприятий.
Влияние на здоровье. Снабжение потребителей водой с видимой окраской может привести к тому, что они начнут пользоваться альтернативным источником бесцветной, но, возможно, небезопасной воды. Также имеется связь между цветностью и образованием некоторых хлорорганических соединений, затруднение очистки воды и увеличение потребления хлора.
Большинство металлов могут образовывать комплексы при контакте с гуминовыми веществами в воде. Образование комплексов может резко повышать растворимость металла. Некоторые металлы при определенных обстоятельствах образуют нерастворимые комплексы с гуминовыми веществами; это служит основанием для использования солей железа и алюминия в получении питьевой воды.
Не установлено, что растворенные гуминовые вещества придают питьевой воде привкус. Известно, что окрашенные органические вещества в воде стимулируют рост многих водных микроорганизмов, некоторые из которых ответственны за появление запаха воды. Вода, содержащая очень мало растворимых гуминовых веществ, может обладать большей способностью вызывать коррозию металла, чем вода, содержащая их в больших количествах. Поскольку гуминовые кислоты и некоторые их комплексы с металлами плохо растворимы при значении рН питьевой воды, они могут быть отчасти ответственны за мутность пробы воды.
Трудность поддержания концентрации свободного остаточного хлора в распределительных системах может быть обусловлена присутствием в очищенной воде окрашенных органических веществ. Это обусловлено реагированием хлора с гуминовыми веществами с образованием тригалометанов. Цветность может мешать химическому анализу многих компонентов воды.
Цветность воды не должна быть выше 200.
Значение цветности:
· При цветности выше 350 ограничивается водопотребление;
· Изменение цветности подземных вод свидетельствует об их загрязнении;
· Является показателем эффективности обесцвечивания воды.
Запах и привкус
Оценка запахов и привкусов проводится на основании учета их интенсивности и характера. Интенсивность определяется по пятибалльной шкале. При наличии запахов и привкусов в воде выясняют их характер. Запахи и привкусы могут быть естественного и искусственного происхождения. Естественные запахи обусловлены наличием живущих в воде и отмерших организмов, влиянием берегов, дна, окружающих почв, грунтов. Присутствие в воде растительных остатков придает ей землистый, илистый или болотный запах. Если вода цветет, и в ней содержатся продукты жизнедеятельности актиномицетов, то она приобретает ароматический запах. При гниении органических веществ в воде или загрязнении ее нечистотами возникает гнилостный, сероводородный или фекальный запах. Запахи могут возникать также в условиях застоя воды на участках распределительных систем, характеризующихся низкими скоростями тока воды, или в резервуарах неочищенной и очищенной воды. В процессе очистки воды вещества со слабым запахом (например, амины и фенолы) могут превращаться в соединения, обладающие очень интенсивным запахом (хлорамин и хлорфенол). Размножение в распределительных системах железо- и серобактерий также может быть источником запаха. Естественный вкус воды определяется как соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные виды вкусовых ощущений определяются как привкусы. Запахи и привкусы искусственного происхождения определяют по названиям тех веществ, запах и вкус которых они имитируют: фенольный, хлорфенольный, металлический, бензинный и другие.
Значение запахов и привкусов:
· При их интенсивности выше 2 баллов ограничивается водопотребление, так как оказывают рефлекторное влияние на водно-питьевой режим и физиологические функции организма;
· Искусственные запахи и привкусы могут быть показателями загрязнения воды промышленными сточными водами;
· Естественные запахи и привкусы интенсивностью свыше 2 баллов свидетельствуют о наличии в воде биологически активных веществ, выделяемых водорослями.
· В системах централизованного водоснабжения изменение вкуса может сигнализировать об изменениях качества воды в источнике, недостатках в процессе очистки или химической коррозии и биологическом росте в распределительной системе.
Интенсивность запахов и привкусов не должна превышать 2 баллов.
Температура
Холодная питьевая вода предпочтительнее теплой. Интенсивность привкуса и запаха наибольшая в воде комнатной температуры. Мутность и цветность связаны с температурой, поскольку от нее сильно зависит эффективность коагуляции. Рост микроорганизмов активизируется в теплой воде.
Вода, имеющая температуру 8-15°С, оказывает приятное освежающее действие, лучше утоляет жажду, быстрее всасывается, стимулирует секреторную и моторную деятельность ЖКТ, свыше 25°С – плохо утоляет жажду, 25-35°С – неприятна, вызывает рвотный рефлекс.
Значение:
· повышение может служить показателем загрязнения подземных вод, имеющих постоянную температуру.
biofile.ru
Шкала для определения цветности воды
Раствор № 1 (мл) | Раствор № 2 (мл) | Градусы цветности | Раствор № 1 (мл) | Раствор № 2 (мл) | Градусы цветности |
0 | 100 | 0 | 6 | 94 | 30 |
1 | 99 | 5 | 8 | 92 | 40 |
2 | 98 | 10 | 10 | 90 | 50 |
3 | 97 | 15 | 12 | 83 | 60 |
4 | 96 | 20 | 14 | 86 | 70 |
5 | 95 | 25 |
При определении цветности с помощью электрофотоколориметра используют кюветы с толщиной поглощающего слоя 5-10 см. Для контроля берут дистиллированную воду, из которой удаляют взвешенные вещества путем фильтрации ее через мембранные фильтры № 4. Оптическую плотность фильтрата исследуемой пробы воды измеряют в синей части спектра. Цветность определяют по справочному графику и выражают в градусах цветности.
В полевых условиях цветность воды определяют следующим образом. В пробирку из бесцветного стекла диаметром 1,5 см и высотой 12 см наливают 8-10 мл исследуемой воды и сравнивают с аналогичным столбиком дистиллированной воды (табл. 35).
Таблица 35
Показатели цветности воды
Окрашивание сбоку | Окрашивание сверху | Цветность, (градусов) |
Нет | Нет | Менее 10 |
Нет | Едва уловимое, бледно-желтоватое | 10 |
Нет | Очень слабое, желтоватое | 20 |
Едва уловимое, бледно-желтоватое | Желтоватое | 40 |
Едва заметное, бледно-желтоватое | Слабо-желтое | 80 |
Очень бледно-желтое | Желтое | 150 |
Бледно-зеленоватое | Интенсивно-желтое | 300 |
Желтое | Интенсивно-желтое | 500 |
Для открытых водоемов используют набор стандартной шкалы цветности (ГОСТ 4266). В нем 21 пробирка с растворами — с оттенками от синего до коричневого (1-11 — сине-желтые, 12-21 — сине-желто-коричневые). Цвет воды водоемов по шкале цветности наблюдают на фоне белого диска, опущенного на глубину прозрачности.
Найденный цвет воды обозначают в рабочем журнале номером соответствующей пробирки (например, пробирки 5 и 6 соответствуют зеленовато-голубому цвету, а 7 и 8 — голубовато-зеленому).
Прозрачность воды зависит от количества содержания в ней механических взвешенных веществ (мути) и химических примесей. Мутная непрозрачная вода всегда подозрительна в эпизоотическом и санитарном отношении, так как в ней создаются благоприятные условия для сохранения микроорганизмов.
Метод сравнения. В один из двух одинаковых цилиндров из бесцветного стекла наливают исследуемую воду, а во второй — для сравнения — дистиллированную. Испытуемую воду оценивают такими понятиями, как прозрачная, слабо прозрачная, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная и сильно мутная.
Метод диска. Глубину прозрачности воды в открытом водоеме определяют следующим образом: берут белый диск диаметром 20 см и при помощи мерной веревки его опускают в воду и устанавливают глубину. Вода считается прозрачной, если диск виден на глубине не менее 60 см.
Метод с применением шрифта Снеллена. Количественный способ определения прозрачности состоит в том, что пробы воды после взбалтывания наливают в бесцветный цилиндр, разделенный по высоте на сантиметры. У его основания имеется тубус для выпуска воды с резиновой трубкой и зажимом. Цилиндр фиксируют на подставке высотой 4 см. Исследуемую воду наливают в цилиндр и под его дно подкладывают печатный шрифт Снеллена № 1. Затем через столб воды смотрят сверху вниз, постепенно выпуская ее через резиновую трубку, чтобы отчетливо различать шрифт. Высота этого столба, обозначенная в сантиметрах, выражает прозрачность воды.
Метод кольца. В полевых условиях для определения прозрачности воды пользуются проволочным кольцом диаметром 1-1,5 см. Опускают его в исследуемую воду, которую наливают в цилиндр (объем 500 мл) до тех пор, пока контуры кольца станут невидимыми. Затем линейкой измеряют в сантиметрах глубину, на которой кольцо становится отчетливо видимым при извлечении. Полученные данные при исследовании по кольцу переводят на показания по шрифту Снеллена (табл. 36).
Мутность и осадок в воде обусловлены присутствием в пробе нерастворенных коллоидальных веществ неорганического и органического происхождения.
Пробу воды хорошо взбалтывают и наливают в мерный цилиндр из прозрачного стекла высотой слоя 30 см. В течение часа воду отстаивают при комнатной температуре, после чего устанавливают характер осветления воды и наличие выпавшего осадка. Степень осветления оценивают следующими показателями: осветление незаметно, слабое, сильное, вода прозрачна.
Таблица 36
studfiles.net