Наиболее ценным свойством природных вод является их способность к самоочищению, то есть снижению концентрации загрязнений вследствие биохимических, химических, физически процессов, протекающих в водоеме.
— хозяйственно-бытовые (включая сельскохозяйственные),
Загрязнения, поступающие в сточные воды, можно охарактеризовать по физическому состоянию:
Условия спуска сточных вод регламентируются семью контролируемыми параметрами:
1) прозрачностью воды (сравнение с эталоном);
2) цветностью (сравнение интенсивности окраски со стандартной шкалой);
3) сухим остатком (масса солей и веществ после выпаривания);
5) жесткостью (содержанием солей Са2+; Mg2+);
7) биохимической потребностью в кислороде
Все эти параметры контролируются и в технологических, и в сточных водах. Однако в них нередко приходится определять и специфические компоненты, характерные для конкретных проб связанные с особенностями производства (например, содержание тяжелых металлов, цианидов, фенолов). Для анализа вод применяют химические, физико-химические и бактериологические методы, а определение их органолептических свойств основывается на использовании органов чувств исследователя.
Качественную оценку цветности воды производят, сравнивая ее с дистиллированной водой. Для этого в стаканы из бесцветного стекла наливают исследуемую и дистиллированную воду и рассматривают их на фоне белой бумаги при дневном освещении сбоку и сверху. При наличии окраски указывают цвет воды (например, слабо-желтый или бурый), а при отсутствии ее воду называют бесцветной. Количественно цветность воды определяют методом колориметрии, сравнивая ее со шкалой эталонов, имитирующих эту цветность: платинокобальтовой и кобальтодихроматной.
Различают запахи: гнилостный, болотный (качественно).
Количественно – по 5-бальной системе. Наливают в колбу пробу на 2/3, закрывают, встряхивают, резко вынимают пробку и нюхают.
Определяют по предельной высоте столба воды, через который просматривается рисунок черного креста с толщинои линий 1 мм и четырех черных кружочков диаметром 1 мм на белом фоне. Определение выполняют в цилиндре высотой 350 см, на дне которого лежит фарфоровая пластинка с рисунком (питьевая вода должна иметь прозрачность по кресту не менее 300 см).
Используется и определение прозрачности по шрифту, основанное на нахождении максимальной высоты столба, сквозь который можно прочитать стандартный шрифт, подложенный под цилиндр с водой. Прозрачность воды характеризует количество загрязняющих веществ, присутствующих в воде во взвешенном и коллоидном состояниях.
Наличие в воде мути объясняется недостаточной степенью удаления грубодиспергированных неорганических и органических примесей. Мутность можно определить гравиметрическим методом, отделив взвеси фильтрованием через плотный фильтр.
Обусловлена присутствием в ней угольной кислоты (H2CO3), а также других кислот или гидролитических кислых солей. Перед сбросом кислых стоков в водоем кислота должна быть нейтрализована. Кислотность сточных вод определяют титриметрическим методом (должна быть нейтральная), используя в качестве индикатора фенолфталеин.
Зависит от присутствия в ней свободных щелочей и гидролитических щелочных солей. Общую щелочность сточных вод определяют титриметрическим путем титрования воды соляной кислотой по индикатору метиловому оранжевому.
Характеризует количество нелетучих веществ, содержащихся в сточных водах. Его выделяют выпариванием взятого объема анализируемой воды и определяют гравиметрическим методом. Потери при прокаливании осадка позволяют установить держание органических веществ, находящихся в воде во взвешенном состоянии. Разность между массой сухого осадка при прокаливании соответствует общей массе содержащихся минеральных примесей.
(mсух.остаток – mпотерь) – общее содержание в воде минеральных примесей.
Определяется потенциометрическим методом.
Определяется содержание азота:
1) аммонийного NH4+ (определяется колориметрическим методом, используя реакцию Эйлера с реактивом Несслера: K2.
2) нитритов NO2- определяется колориметрическим методом (кр. цвет) с реактивом Грисса (смесь сульфаниловой кислоты и α-нафтиламина), образует азосоединения.
3) нитратов NO3- колориметрирование продуктов взаимодействия нитратов с фенолдисульфоновой кислотой (желтый цвет).
9. перманганатная окисляемость
Обусловлена наличием органических веществ и легко окисляекмых неорганических веществ (Fe2+, SO3-, H2S и т.д.).
Это количество кислорода эквивалентное количеству, расходуемого перманганата калия. Методика определения показателя основана на окислении веществ, присутствующих в сточной воде, 0,01%-м раствором перманганата калия в сернокислой среде ( мг. О2/л. H2O).
10. Бихроматное потребление кислорода (ХПК).
Методика потребления ХПК основана на окислении веществ, присутствующих в сточных водах, 0,25%-м раствором бихромата калия (K2Cr2O7) при кипячении в течение 2 часов в 50%-м растворе (по объему) H2SO4 (мг/л).
11. БПК – биохимическое потребление кислорода
Степень загрязнения сточных вод органическими примесями, способными разлагаться биоорганизмами с потреблением кислорода. Количество кислорода, израсходованное за определенный промежуток времени на аэробное разложение органических веществ, мг/л. При определении БПК методом разбавления и продолжительностью инкубации 5 суток при температуре 20 С0 в отсутствии света. Кроме БПК5 , можно определить БПК при продолжительности инкубации 20 суток — БПК20 или независимо от времени — БПКполн.
12. содержание растворенного кислорода
14. содержание свободного хлора
Характеризует содержание в ней хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов кальция и магния. Различают:
— карбонатную жесткость, обусловленную присутствием в воде гидрокарбонатов Са и Mg,
— некарбонатную, вызываемую присутствием в воде хлоридов и сульфатов Са и Mg.
Суммарное содержание в воде всех солей кальция и магния составляет общую жесткость. Ее определяют комплексонометрическим методом, карбонатную титрованием соляной кислотой в присутствии метилового оранжевого, некарбонатную четкость по разности результатов этих определений.
По содержанию сульфатов судят о минеральном составе воды: их повышенное количество свидетельствует о попадании коммунально-бытовые стоки морских вод или промышленных сточных вод.
Определение концентрации хлоридов позволяет контролировать постоянство солевого состава сточной воды. В процессе очистки ее солевой состав практически не меняется, снижается лишь содержание органических веществ, поэтому легкое увеличение концентрации хлоридов свидетельствует о сбоях и работе очистных сооружений или попадании в сточные воды посторонних загрязняющих веществ.
Для нормального функционирования биохимической очистки требуется, чтобы содержание фосфатов в сточных водах было не ниже 3 мг/л в пересчете на Р2О5, так как фосфор необходим для микроорганизмов. Определение фосфатов в сточных водах позволяет корректировать содержание фосфора и при необходимости дополнительно подавать необходимое количество его соединений на сооружения биологической очистки.
Контроль работы очистных сооружений и качества очищенных вод наряду с определением основных показателей, общих для всех видов стоков, предусматривает и определение загрязняющих веществ, специфических для каждого отдельного производства:
22. содержание тяжелых металлов
25. содержание нефтяных углеводородов
Для успешного контроля их содержания в сточных водах все чаще находят применение современные физико-химические методы анализа, в том числе:
— хроматография, включая газовую, жидкостную и тонкослойную;
— электрохимические методы анализа;
Хроматография – метод разделения соединений, основанный на распределении вещества между двумя фазами: неподвижной с большой поверхностью и подвижной, протекающей через неподвижную фазу. Компоненты смеси селективно задерживаются стационарной фазой, причем площади пиков хроматограммы пропорциональны концентрациям соответствующих компонентов. Методом газожидкостной хроматографии в сточных водах определяют органические кислоты с длиной углеродных цепей С2 — C5, спирты, альдегиды, сложные эфиры, фенолы и другие органические соединения. Метод тонкослойной хроматографии позволяет определять в сточных водах нефтепродукты, побочные продукты синтеза изопрена, фенолы.
Полярография — это электрохимический метод анализа, в основе которого лежит зависимость между потенциалом поляризуемого рабочего электрода и силой тока, протекающего через раствор. Анализ полярограммы позволяет сделать вывод о том, катионы из числа определяемых и в каких концентрациях присутствуют в растворе. Нижний предел концентраций составляет 6 моль/л. К преимуществам полярографии следует отнести возможность определения ряда ионов, присутствующих в растворе, без их предварительного разделения и возможность осуществления практически неограниченного количества повторных в одной и той же пробе. Метод полярографии успешно используется для определения содержания в сточных водах тяжелых металлов, в том числе свинца, кадмия, ртути, меди, цинка, кобальта, никеля, титана, хрома, марганца. Кроме металлов полярографическим методом в сточных водах определяют ПАВ, ароматические углеводороды, нитраты.
Ионометрия – анализ, основанный на использовании ионселективных электродов, представляющих собой электрохимические полуэлементы, для которых разность потенциалов на границе раздела фаз электродный материал электролит зависит от активности определяемого иона в исследуемой среде. В настоящее время предложено несколько десятков типов ионселективных электродов для обнаружения К+, Na+, Ca2+, Cu2+, Cd2+, Pb2+, CN-, Br-, Cl-, F-, N0 и др. В анализе вод их используют для определения фтора, нитратов.
Колориметрия – метод анализа, основанный на сравнении качественного и количественного изменения световых потоков при их прохождении через исследуемый и стандартный растворы. Определяемый компонент с помощью химической реакции переводят в окрашенное соединение, после чего измеряют интенсивность окраски полученного раствора.
Систематический анализ состава сточных вод, сбрасываемых промышленными предприятиями и предприятиями коммунального хозяйства, необходим для проверки эффективности работы очистных сооружений, оценки воздействия сбрасываемых сточных вод на водоприемники, разработки мероприятий по совершенствованию работы очистных сооружений и для осуществления дополнительных мер по охране водных объектов. Контроль за работой очистных сооружений и сбросом сточных вод имеет целью прекращение или предупреждение загрязнения водоемов и водотоков неочищенными и недостаточно очищенными сточными водами.
источник
Аналитический (лабораторный) контроль в области охраны окружающей среды является составной частью государственного, ведомственного, производственного и общественного контроля. Аналитический контроль проводится в целях оценки количественных и качественных характеристик выбросов в атмосферный воздух и сбросов в воды загрязняющих веществ. Объектом аналитического контроля в области водоотведения являются сточные воды и очистные сооружения.
При контроле отводимых сточных вод определяется соответствие фактических показателей, характеризующих состав сточных вод, установленным нормативам. В случае их отведения в сети канализации населенного пункта такой контроль осуществляется как самим предприятием, так и организацией, принимающей сточные воды (как правило, это лаборатория «Водоканал»). В качестве нормативов при этом выступают допустимые концентрации загрязняющих веществ в отводимых сточных водах. При отведении очищенных сточных вод в водный объект контроль производится лабораториями ГУ «РЦАКООС». В качестве нормативов при этом выступают нормативы допустимого сброса загрязняющих веществ, установленные в разрешении на специальное водопользование предприятия.
При контроле очистных сооружений определяется фактическая степень очистки сточных вод, достигаемая на очистных сооружениях, и сравнивается с проектной. При отборе проб сточных вод с целью контроля за работой очистных сооружений рекомендуется учитывать время нахождения (прохождения) сточных вод на очистных сооружениях.
Целью контроля очистных сооружений является также выявление причин их неудовлетворительной работы и принятие корректирующих мер для устранения выявленных нарушений.
Для получения достоверных данных о составе сточных вод и обеспечения эффективной работы очистных сооружений необходимо правильно выбрать место, тип (вид) отбираемой пробы, ее объем, метод подготовки и хранения до проведения испытаний. Место отбора пробы выбирается в зависимости от цели контроля, характера выпуска сточных вод, а также на основании схемы размещения и взаимодействия объектов контроля с учетом их особенностей.
Точечные (простые) пробы применяют, когда поток воды не однороден, значения определяемых показателей не постоянны; использование смешанной (составной) пробы делает неясными различия между отдельными пробами при исследовании возможного наличия загрязнения или для определения времени (в случае автоматического отбора проб) его появления, а также при проведении обширной программы отбора проб.
Точечные пробы отбираются для оценки качества сточных вод по отношению к нормативам содержания (предельно допустимых концентрации) показателей в воде, установленных в НД, а также рекомендуются для определения неустойчивых показателей (концентрация растворенных газов, остаточного хлора, растворимых сульфидов и др.). Составные (смешанные) пробы применяют в случаях, когда требуются усредненные данные о составе сточных вод.
Отбор про воды может производиться непрерывно или периодически.
Смешанную пробу получают, смешивая точечные (простые) пробы, взятые в одном и том же месте через определенные промежутки времени или отобранные одновременно в различных местах обследуемого объекта. Эта проба должна характеризовать средний состав воды исследуемого объекта или средний состав за определенный период времени (за час, смену, день и т.д.). Смешанную пробу следует отбирать за период не более суток. Смешанную пробу нельзя применять для определения компонентов и характеристик воды, легко подвергающихся изменению (растворенные газы, pH и др.). Эти определения делают в каждой пробе отдельно. Смешанную пробу нельзя составлять и в том случае, если характер воды изменяется во времени (отдельные составляющие пробы вступают во взаимодействие, изменяется их физическое состояние).
При проведении серии анализов различают среднесменную, среднесуточную и среднепропорциональную смешанные пробы.
Среднесменная или среднесуточная проба готовится смешением равных по объему проб, отобранных через равные промежутки времени. Средняя проба тем точнее, чем меньше интервалы между отдельно взятыми составляющими ее пробами.
Среднепропорциональная проба готовится смешением объемов воды, пропорциональных величине расхода, отобранных через равные промежутки времени.
Объем взятой пробы должен соответствовать установленному в МВИ на метод определения конкретного показателя с учетом количества определяемых показателей и возможности проведения повторного исследования.
Пробы воды должны быть подвергнуты исследованию в течение установленного срока с соблюдением условий хранения. Выбранный метод подготовки отобранных проб к хранению должен быть совместим с методом определения конкретного показателя, установленного в МВИ. О длительности хранения пробы воды делают отметку в протоколе испытаний.
При нарушении условий транспортирования или хранения исследование пробы проводить не рекомендуется.
Перед решением задачи необходимо ознакомиться с СТБ ГОСТ Р 51592-2001 «Вода. Общие требования к отбору проб».
Задача 3.3. На предприятии производится очистка производственных сточных вод. Производительность очистных сооружений Q, м 3 /сутки. Рабочий объем очистных сооружений (сборники сточных вод, смесители, камеры флокуляции и др.) составляет V, м 3 (таблица 3.5), продолжительность работы – 24 часа в сутки. Объемный расход и концентрации загрязняющих веществ по результатам исследования разовых проб приведены в таблице 3.6.
источник
Дата публикации: 01.09.2013 2013-09-01
Статья просмотрена: 13731 раз
Кутковский К. А. Виды сточных вод и основные методы анализа загрязнителей // Молодой ученый. 2013. №9. С. 119-122. URL https://moluch.ru/archive/56/7745/ (дата обращения: 01.06.2019).
Воды и атмосферные осадки, которые поступают в естественные водоемы с территорий населенных пунктов и предприятий, принято называть сточными водами. Отвод данных вод осуществляется посредством канализации или естественным путем.
Сточные воды это в большей или меньшей степени загрязненные в результате использования бытовые, промысловые и производственные воды, содержащие отбросы или отработанное тепло, а также отличающиеся изменившимися в отрицательную сторону физическими и биологическими свойствами [1, с. 1287]. Из этого можно сделать вывод о, безусловно, антропогенном происхождении и неоднородности стоков, а также о сложности очистки или утилизации данного продукта антропогенной деятельности.
Из-за ухудшившихся биологических и физических свойств, сточные воды пагубно влияют на развитие всей биосферы. Сточные воды провоцируют и ускоряют эвтрофикацию водоемов из обильного содержания в них фосфора и азота, а также приводят к изменению естественных биоценозов и, как следствие, гибели биологических видов, загрязнению объектов водопользования, используемые человеком в качестве источника питьевой воды. Так же происходит обильное воздействие на артезианские бассейны: их биологическая чистота несопоставима с их состоянием до научно-технической революции, обусловившей эру активного антропогенного воздействия на природу.
Вследствие научно-технической мысли, ее развитии и повсеместном внедрение, источниками сточных вод являются практически любые антропогенные объекты: жилые дома, образовательные учреждения, медицинские объекты, торговые склады и точки реализаций товаров, различные сервисные организации, АЗС, металлургическая промышленность, пищевая промышленность, фармацевтической промышленность, сельхозяйственные угодья и т. д.
Для контроля качества и объема поступления сточных вод разрабатываются законы и подзаконные акты, происходит внедрение и разработка как новых, так и уже зарекомендованных себя методов очистки. Формируется всесторонний анализ сточных вод, позволяющий разработать оптимальный алгоритм очистки (с учетом характера загрязнителей) для каждого промышленного объекта и оценить качество воды, покидающей очистные сооружения. Любые нарушения влекут за собой штрафы и санкции, прописанные как в Водном кодексе РФ, так и в Уголовном кодексе РФ.
Определим, какими характеристиками обладают сточные воды, и как загрязнители влияют на процесс очистки. Для начала определим классификацию сточных вод и особенности отдельных их типов.
Виды сточных вод
1) Хозяйственно-бытовые. Этот тип стоков в основном поступает из жилых домов, а так же объектов социального пользования(больницы, образовательные учреждения, торговые центры и т. д.). Отведение происходит посредством хозяйственно-бытовой и общесплавной канализации. Состав загрязнителей: 58 % — органика, 42 % — минеральные вещества. Особенность — высокое содержание азотсодержащих соединений и фосфатов, значительная степень фекального загрязнения.
2) Промышленные сточные воды. Основной загрязнитель — объекты промышленности и предприятия различного рода деятельности. Отведение происходит посредством промышленной канализации. Спектр загрязнителей характеризуется видом промышленной деятельности. Содержат органические и неорганические элементы. Наибольшую опасность для гидросферы и человека представляют нефтепродукты, органические красители, фенолы, поверхностно-активные вещества, сульфаты, хлориды и тяжелые металлы.
3) Поверхностные сточные воды. Основное поступление из дождевых и талых вод, формирующихся из атмосферных осадков, проникающих в почву и стекающих в водоемы посредством ливневой канализации с территории промышленных предприятий и населенных пунктов. Спектр возможных загрязнителей широк и определяется особенностями территории и видом антропогенной деятельности, преобладающей в районе стока.
Анализ сточных вод
Рассмотрим основные источники поступления сточных вод в экосистемы: промышленные и бытовые объекты, на них приходится основная доля поступающих на очистные сооружения стоков. [2, с. 59] Анализ именно этих источников позволяет понять специфику оценки качества сточных вод и спектр загрязнителей. На выходе из очистных сооружений не должно быть примесей, содержишихся в характерной для той или иной природы стоков, либо их количество должно быть минимальным (определяется нормативами).
Для анализа качества вод используются следующие параметры: температура, цветность, запах и прозрачность. Физические показатели качества воды малоинформативные и понятны на интуитивном уровне. Для всех типов сточных вод характерна повышенная температура, специфический запах и сниженная прозрачность (определяется по шрифту). Изменение цветности (измеряется в градусах платинокобальтовой шкалы) присущи промышленным сточным водам и зависят от вида производственной деятельности.
Так же важным методом анализа качества вод является химический анализ. Реакция (рН) коммунальных сточных вод, как правило, нейтральна (6,5–8), а реакция промышленных стоков подвержена изменениям от сильнокислой (рН менее 3) до сильнощелочной (рН более 11) в зависимости от источника поступления. В процессе очистки реакция сточных вод должна стать нейтральной.
Для определения доли примесей как сухих, так и растворенных, используется такой параметр как «сухой остаток», отражающий степень загрязненности воды примесями. Данный параметр берется из нефильтрованной пробы. Он указывает на количество в воде примесей, как взвешенных (руда, окалина, известняк, кокс и т. д.), так и растворенных. В зависимости от содержания примесей сточные воды принято делить на четыре категории: первая — сухой остаток менее 500 мг/л (коммунальные сточные воды), четвертая — выше 30 000 мг/л. Отметка 5000 мг/л разделяет вторую и третью категорию. [4, с. 76]
Процесс очистки сточных вод от взвешенных примесей происходит путем механических методов очистки, самым распространенным из которых является метод отстаивания. Для прогнозирования эффективности этого метода используется показатель «оседающие вещества». Проба воды помещается в цилиндр, после чего оценивается, какое количество взвешенных веществ осядет за 2 часа. Измеряется в мг/л и процентах от сухого остатка. Оседающие вещества в городских сточных водах, как правило, составляют 65–75 %.
Необходимость вычисления сухого остатка обусловлена дальнейшей обработкой промышленных и коммунальных стоков при помощи биологических методов (бактерии), и на этой стадии количество взвешенных веществ не должно превышать 10 г/л.
Следующим важным параметром сточных вод является зольность твердых примесей. Прокаливание сухого остатка проводят при температуре «красного» каления (500–600°С), в результате чего часть химических соединений сгорает и улетучиваются в виде оксидов, углерода, водорода, азота, серы и других примесей, вес пробы уменьшается. Массу остатка, называемого золой, делят на первоначальную массу образца и получают зольность, выраженную в процентах. Для городских сточных вод характерна зольность 25–35 %.
Еще одним показателем является окисляемость. Данный показатель является санитарным, сфера его актуальности распространяется также не только на сточные воды. Окисляемость указывает на степень загрязнения воды органическими и неорганическими веществами, но также он используется для оценки степени органического загрязнения. Окисляемость определяется при помощи аэробных гетеротрофных бактерий (биохимическая окисляемость) и посредством химических реакций (химическая окисляемость — бихроматная, иодатная и т. д.).
Единицами измерения окисляемости является потребление кислорода: БПК и ХПК — биохимическое и химическое потребление кислорода, выраженное в миллиграммах О2 на литр. Большое значение имеет соотношение БПК к ХПК, которое позволяет прогнозировать, какое количество загрязнителей может быть удалено при помощи биологических методов очистки. [3, с. 141]
Химическая окисляемость определяет общее содержание в воде восстановителей — органических и неорганических, реагирующих с окислителями. В сточных водах преобладают органические восстановители, поэтому, как правило, всю величину окисляемости относят к органическим примесям воды.
Важнейшими показателям для сохранности гидросферы и эффективности биологической очистки является содержание фосфора и азотистых соединений. В сточных водах определяется содержание общего, нитратного, нитритного и аммонийного азота. От количества соединений азота зависит степень эффективности биологической очистки. При малом содержание азота в производственных сточных водах на стадии биологической очистки добавляют в воду хлористый аммоний. В хозяйственных стоках концентрация соединений азота всегда высока, из-за обилия поступающих веществ, связанных с процессом человеческой жизнедеятельности.
Концентрация фосфора в сточных водах всегда превышает ПДК. Основой поступления фосфатов в сточные воды служат фосфатные компоненты синтетических моющих средств и фекальные стоки, поступающие как из хозяйственной, так и из промышленной сферы. Избыток фосфорсодержащих соединений является одной из главных причин эвтрофикации водоемов.
Следующими показателями состояния сточных вод являются сульфаты и хлориды. Концентрация сульфатов в городских сточных водах обычно находится на уровне 100- 150 мг/л, хлоридов — 150–300 мг/л. В промышленных стоках (в частности, на металлургических заводах) уровень хлоридов и сульфатов значительно выше, к тому же к ним добавляются цианиды, аммиак и роданистые соединения.
Представленные выше показатели важны для оценки загрязненности стоков, так же их следует учитывать и в процессе трактовки данных, полученных в ходе иных анализов. Концентрацию хлоридов важно знать при определении ХПК, так как хлориды окисляются бихроматом калия до молекулярного хлора. Поэтому при концентрации хлоридов более 200 мг/л требуется их предварительное осаждение или введение поправки к результату анализа ХПК. Синтетические поверхностно-активные вещества, или СПАВ, так же являются серьезными загрязнителями естественных водоемов. Воздействие СПАВ напрямую влияет на эвтрофикацию рек и озер, угнетение процессов самоочищения гидросферы, торможение биохимических процессов в водоемах, вызывая другие губительные для биоценоза процессы.
Большинство СПАВ — органические вещества, состоящие из двух частей: гидрофобной и гидрофильной. Гидрофобная часть СПАВ соединена обычно с одной гидрофильной группой. В зависимости от физико-химических свойств гидрофильной части СПАВ делятся на три основных типа: анионактивные, катионоактивные, неионогенные. Каждый тип в свою очередь делится на классы в зависимости от химического состава гидрофобной части.
Примерно 75–80 % всех СПАВ, применяемых в быту и промышленности, составляют анионактивные. Важнейшим из них являются: алкилсульфаты с общей формулой R—O—SO3Na (где R — углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 20); алкилсульфонаты R—SO3Na (с числом углеродных атомов 12–15) и алкиларилсульфонаты R—C6Н4—SO3Na (с числом углеродных атомов в радикале 5–18).
Так же присутствие СПАВ резко отрицательно сказывается на работе очистных сооружений, во время очистки сточных вод поверхностно-активные вещества замедляют процессы осаждения твердых взвешенных частиц, провоцируют появление пены в очистных сооружениях и препятствуют биологической очистке. Для предотвращения данных процессов содержание СПАВ в стоках, поступающих на стадию биологической очистки, не должно превышать 20 мг/л. Некоторые фракции (в частности, жесткие СПАВ) предварительно должны быть полностью удалены химическими и физико-химическими методами.
Поверхностно-активные вещества присутствуют во всех сточных водах, в том числе и хозяйственно-бытовых. Источниками СПАВ в сточных водах является результат широкого применения их в быту и промышленности в качестве моющих средств, а также смачивающих, эмульгирующих, выравнивающих, дезинфицирующих препаратов.
Наиболее высокая концентрация токсических веществ определяется в промышленных сточных водах и классифицируются на две категории — неорганические и органические. К органическим токсическим веществам относятся нефтепродукты, смолы, карбоциклические соединения, пестициды, красители, кетоны, фенолы, спирты и СПАВ. Неорганические компоненты представлены солями, щелочами, кислотами и различными химическими элементами (хром, алюминий, свинец, никель, фтор, бор, железо, ванадий и т. д.).
В хозяйственно-бытовых и сельскохозяйственных сточных водах основными биологическим загрязнителями являются бактерии, вирусы, патогенные простейшие и яйца гельминтов, источником которых являются люди и животные.
Для оценки фекальной загрязненности сточных вод используются микробиологические анализы — определение общего микробного числа и количества общих колиформ (коли-тест). Основная задача данных анализов оценить степень фекального загрязнения воды, а не выявление самого факта наличия патогенных микроорганизмов. Вывод делается на основе степени загрязнения сточных вод фекалиями: чем выше уровень загрязнения, тем выше вероятность присутствия патогенных организмов в воде.
Бактериологический анализ сточных вод необходим для оценки эффективности работы очистных сооружений и дает представление о необходимых корректировках процесса очистки сточных вод. Дезинфекция проводится хлором, который оказывает негативное воздействие на качество воды.
Последним показателем является растворенный кислород. Содержание растворенного кислорода (РК) в воде характеризует кислородный режим водоема и имеет важнейшее значение для оценки его экологического и санитарного состояния. Он также необходим для самоочищения водоемов, т. к. участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием водных организмов. Поэтому важным фактором является соблюдение качества очищенной воды, поступающей в естественные водоемы. [5, с. 49]
Оценка качественного и количественного состава загрязнителей сточных вод необходима не только для составления плана очистных мероприятий, но и для повышения их эффективности, а так же для мониторинга и последующего прогнозирования негативного антропогенного воздействия на гидросферу и экосистему в целом. Проблемы загрязненности сточных вод, методов очистки и возвращения в естественные источники или их повторное использование, давно перестали быть чем то далеким и несбыточным. За последние 150 лет качество наземных и подземных источников воды резко ухудшилось и требует не только использования современных норм и стандартов, но так же и поиск, разработку и внедрение новых идей и подходов, как к контролю поступающих загрязняющих веществ, так и к методам очистки сточных вод.
1. Советский энциклопедический словарь/Научно-редакционный совет: А. М. Прохоров (пред.).- М.: «Советская энциклопедия», 1981.- 1287 с.
2. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов/С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, В. И. Калицун.- М.:Стройиздат, 1996.- 59 с.
3. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. Под редакцией О. А. Юшманова М.: Агропромиздат 1985.- 141 с.
4. Евилович А. З. Утилизация осадков сточных вод М.: Стройиздат 1989.- 76 с.
5. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения Под редакцией И. К. Гавич М.: Агропромиздат 1985.- 49 с.
источник
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АНАЛИТИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ СОСТАВА ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА СТОЧНЫХ ВОД
Основные методы определения компонентов сточных вод — фотометрия, атомно-абсорбционная спектрометрия и пламенно — эмиссионная спектрометрия.
В фотометрических методах анализа измеряют поглощение света анализируемым раствором обычно после введения в него реактива, реагирующего с определяемым компонентом сточной воды с образованием интенсивно поглощающего свет соединения. Применяемые в фотометрии приборы состоят из четырех, последовательно расположенных одна за другой: источник света, светофильтр или монохроматор, кювета с раствором, детектор (фотоэлемент, превращающий энергию излучения в электрическую). Конструкции приборов зависят от того, в какой области спектра (ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной) проводят измерения. Источником излучения служит электрическая лампа, для получения УФ — излучения применяют водородную лампу.
Обычно для проведения анализа выбирают излучение в той области длин волн, в которой определяемое соединение имеет максимальное светопоглощение, а примеси — минимальное.
В спектрофотометрах с помощью монохроматора выделяют очень узкий пучок света (шириной 1-2 нм), и в нем имеется специальное приспособление, с помощью которого вычерчивается кривая светопоглощения при непрерывном переходе от малых длин волн излучения к большим. В фотоколориметрах для той же цели (выделения излучения нужной длины) применяют светофильтры, пропускающие поток света значительно большей длины (20-50 нм). Спектрофотометры, конечно более пригодны для проведения точных исследований, но они значительно дороже и менее доступны, чем фотоколориметры.
В анализе сточных вод измерения проводят чаще всего в видимой области спектра (т.е. измеряют светопоглощение окрашенных или мутных растворов), значительно реже — в УФ — области ИК — спектрометрию используют в основном для иде6нтификации и установления структуры органических соединений.
В лабораториях химического анализа сточных вод измерения проводят на указанных приборах, однако не следует исключать из практики анализа и визуальную колориметрию. Для выполнения ежедневных рядовых анализов она вполне применима,
Специфика вод, как объектов аналитического контроля, заключается прежде всего в огромном многообразии компонентов, входящих в состав вод: минеральные вещества, органические соединения природного и искусственного происхождения, продукты их взаимодействия.
Воды представляют собой уникальные объекты в которых приходится контролировать содержание как органических, так и неорганических соединений, причем количественный состав этих компонентов колеблется в очень широких пределах.
Эти особенности накладывают ограничения на выбор средств аналитического контроля. Аналитический метод должен по возможности дать информацию как о минеральном, так и об органическом составе анализируемого вида вод.
В настоящее время арсенал инструментальных методов аналитической химии включает в себя более пятидесяти различных методов, основанных на измерении тех или иных физических свойств анализируемого соединения: способности поглощать кванты ультрафиолетового, видимого, инфракрасного или рентгеновского диапазонов длин волн, способности атомов поглощать монохроматическое излучение, селективное для каждого элемента ( атомная абсорбция ), способности излучать кванты электромагнитного спектра, на электроэимических свойствах веществ ( полярография, кулонометрия, амперометрия, потенциометрия и др.), на сорбционных свойствах химических соединений ( различные варианты хроматографии ).
Выбор конкретных средств аналитического контроля вод должен базироваться на следующих принципах:
1. Характер определяемых компонентов и их абсолютные величины в объеме представительной пробы воды.
2. Доступность и стоимость средств измерения.
3. Наличие квалифицированного персонала для обслуживания выбранного средства измерения.
4. Частота контроля, пределы допустимых погрешностей измерения и др.
Исходя из данного перечня, следует вывод о необходимости применения методов абсорбционной спектроскопии, атомной абсорбции и хроматографии. Данные методы могут быть реализованы в автоматических схемах анализа.
Абсорбционный спектральный анализ, который еще часто неверно называют фотометрией, относится к одному из первых инструментальных методов анализа.
Метод основан на селективном поглощении ( абсорбции ) монохроматического излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра ( в целях количественного анализа обычно используют ультрафиолетовую и видимую области ) растворами анализируемого вещества.
В настоящее время фотометрия — один из самых массовых методов анализа. По статистике около 50% всех анализов вод выполняется различными вариантами абсорбционной спектроскопии. Такое распространение метода обусловлено его универсальностью: возможно определение органических веществ и практически всех металлов, после переведения их в комплексное соединение с органическим лигандом, возможность варьировать пределы измерений в широком интервале, простота инструментального оформления, приборы высокого класса точности.
Теоретическим основам и практическому использованию метода посвящена обширная литература.
В основе современной теории абсорбционных спектров лежит представление об изменении энергетического состояния молекулы в процессе ее взаимодействия с электромагнитным излучением.
Полная энергия молекулы складывается из трех составляющих:
где: Е — полная энергия молекулы,
Е эл — энергия движения электронов, находящихся в электростатическом поле ядер,
EКОЛ — колебательная энергия ( энергия колебаний ядер связи друг относительно друга),
Евр — энергия вращения молекулы как целого, приводящая к изменению ориентации молекулы б пространстве.
В целом, энергия молекулы может принимать только некоторые избранные значения. Переход молекулы из одного энергетического состояния в другое сопровождается процессами поглощения или испускания энергии.
Поскольку все энергетические состояния молекулы квантованы, переход ее из одного энергетического состояния в другое сопровождается поглощением кванта энергии, причем энергия поглощенного кванта равна разности энергий молекулы между начальным и конечным состоянием.
Таким образом, избирательность поглощения молекулами электромагнитного излучения обусловлена квантовой природой энергетического состояния молекулы, поэтому характер поглощенного излучения отвечает внутренним возможностям молекулы и может использоваться в целях анализа и в структурной химии как средство информации о строении молекулы.
Аналитическим сигналом в этом методе является величина оптической плотности раствора, которая представляет собой десятичный логарифм отношения интенсивности монохроматического светового потока на входе в кювету с анализируемым раствором к интенсивности потока на выходе из кюветы.
Уравнение связи концентрации определяемого элемента и аналитического сигнала ( оптической плотности раствора ) носит название основного закона светопоглощения и имеет следующий вид:
где: А — оптическая плотность раствора,
С — концентрация определяемого компонента (моль/л),
l — толщина светопоглощающего слоя раствора, (см),
е — молярный коэффициент светопоглощения раствора.
Величина молярного коэффициента погашения характеризует собой поглощательную способность вещества на данной выбранной длине волны и является мерой чувствительности аналитической реакции или способа. Если измерять оптическую плотность серии однотипных растворов ( растворов одного и того же вещества ) на постоянной длине волны и при постоянной толщине поглощающего слоя, то
поэтому уравнение связи принимает вид
А = Н * С (1.3)
т.е. при постоянной длине волны и толщине поглощающего слоя, измеряемый аналитический сигнал ( оптическая плотность ) является однозначной функцией концентрации. Коэффициент К в данном уравнении характеризует угол наклона графика к оси абсцисс ( концентрационная ось ), т.е. является коэффициентом, характеризующим точность м чувствительность определения.
Как следует из теоретических основ, определяющих природу абсорбционных спектров, в оптическом диапазоне реализуются энергетические переходы, отвечающие переходам ковалентных связей из основного состояния в возбужденное. В этой связи абсорбционная спектроскопия дает возможность непосредственно получить спектр любого растворенного в воде органического соединения, или, если это соединение не растворяется в воде, а находится в ней в эмульгированном или суспензированном состояниях, извлечь его в органический слой и записать спектр поглощения уже не в воде, а в выбранном органическом растворителе.
Сопоставляя спектр эталонного раствора определяемого соединения со спектром, полученным в аналогичных условиях от анализируемой пробы, можно провести количественный анализ органических соединений или металлов. Последние перед определением с помощью органических аналитических реагентов предварительно переводят в растворимое в воде или органических растворителях комплексное соединении.
В зависимости от способа монохроматизации света и регистрации аналитического сигнала, методы абсорбционное спектроскопии принято делить на три группы: колориметрия — метод, основанный на визуальном сопоставлении интенсивности окраски эталонного и анализируемого растворов ( достаточно широко применяется в экспрессных методах анализа, не требующих большое точности . Колориметрические методы удобны для работы в полевых лабораториях, в совхозных агрономических службах и т.п.)» фотометрия — метод основанным на селекции облучающего излучения с использованием светофильтров различных типов. Регистрация осуществляется с помощью фотоэлементов. Приборы, используемые в данном случае носят название фотоэлектроколориметров ( ФЭК ).
Они положительно зарекомендовали себя в практике лабораторий самого различного профиля. И, наконец, самый совершенный вариант — спектрофотомерия — метод основанный на использовании монохроматора в качестве селектора частоты с оценкой интенсивностей световых потоков с помощью фотоэлемента.
Возможности спектрофотомерии подробно изложены в ряде пособий, монографий, статей. В качестве примера можно рекомендовать рассмотрение метода определения фосфорсодержащих соединений в технологических растворах и промышленных стоках.
Атомно-абсорбционая спектроскопия (ААС) — метод количественного анализа, основанный на свойствах атомов поглощать свет с определенной длиной волны (резонансное поглощение). Интервал длин волн спектральной линии, испускаемой источником света, и линии поглощения того же самого элемента в пламени очень узок, поэтому мешающее поглощение других элементов практически не сказывается на результатах анализа.
Впервые атомная абсорбция использована в 1955 году. В настоящее время это один из ведущих методов аналитического контроля, с помощью которого быстро и с большой точностью определяют более 60 элементов.
Существенным отличием атомной абсорбции от пламенноэмиссионной спектрометрии является то, что в последнем методе измеряется излучение, испускаемое атомами в возбужденном состоянии в пламени, а атомная абсорбция основана на измерении излучения, поглощенного нейтральными, невозбужденными атомами, находящимися в пламени, которых в пламени во много раз больше, чем возбужденных.
Этим объясняется высокая чувствительность метода при определении элементов, имеющих высокую энергию возбуждения, т. е. трудно возбуждающихся.
С другой стороны, элементы легко возбуждающиеся будут очень эффективно испускать излучение, если их поместить в высокотемпературное пламя, и их с большей чувствительностью можно определять методом эмиссионной спектрометрии.
Наибольшую чувствительность атомно-абсорбционная спектроскопия проявляет при определении As, Be, Bi, Cd, Hg, Mg, Pb, Те, Zn, Cs, In. Значительно большую чувствительность эмиссионный метод показывает при определении Li, К, Na, Ва, Sr, Т1. Чувствительность определения других элементов (не учитывая редких) примерно одинакова при определении их обоими методами.
В принципе Атомно — абсорбционная спектрометрия подобна обычной спектрофотомерии, аналогична и используемая в обоих методах аппаратура. В обоих методах излучение пропускают через анализируемую пробу, которая частично его поглощает, а пропущенный свет проходит через монохроматор и попадает на фотодетектор — регистрирующее устройство, отмечающее количество пропущенного или поглощенного света. Различия этих методов — в источнике света и кюветы для пробы.
Источником света в ААС служит лампа с полым катодом, испускающая свет, имеющий очень узкий интервал длин волн, порядка 0,001 нм. Линия поглощения определяемого элемента несколько шире испускаемой полосы, что позволяет измерять линию поглощения в ее максимуме. Прибор содержит необходимый набор ламп, каждая лампа предназначается для определения только одного какого-либо элемента.
Существуют лампы, предназначенные для определения нескольких элементов (например Mg, Са, А1), но применение их не рекомендуется.
«Кюветой» в ААС служит само пламя. Поскольку в ААС соблюдается закон Берна (Закомн Бугера — Ламберта — Бера — физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде.
Закон выражается следующей формулой
где — интенсивность входящего пучка, — толщина слоя вещества, через которое проходит свет, — показатель поглощения (не путать с безразмерным показателем поглощения , который связан с формулой
Показатель поглощения характеризует свойства вещества и зависит от длины волны л поглощаемого света. Эта зависимость называется спектром поглощения вещества), чувствительность метода зависит от длины поглощающего слоя пламени, которая должна быть постоянной и достаточно большой. Применяют специальные щелевые горелки с узкой длиной от 5 до 10 см.
Мешающие влияния. Мешающих влияний при использовании атомно-абсорбционной спектрометрии немного, проявляются они редко, что и является одним из главных преимуществ этого метода. Упомянем «химическое влияние», состоящее в том, что в пламени образуются термостойкие соединения, молекулы которых не поглощают излучения.
Происходит так называемое «гашение», и результаты получаются заниженными. Это наблюдается, например, при определении магния, если присутствуют фосфаты, а также при определении марганца в присутствии кремнекислоты. В первом случае затруднение преодолевается введением соли лантана, во втором случае — добавлением соли кальция. Другой причиной появления систематических ошибок является уменьшение концентрации свободных атомов вследствие их ионизации. Это явление наблюдается при определении малых содержаний элементов с низкими потенциалами ионизации, например щелочных металлов, и может быть устранено введением в пробу элемента, имеющего еще меньший потенциал ионизации, например при определении бария вводят натрий или калий.
При определении ртути беспламенным методом мешающее влияние могут оказать некоторые летучие органические вещества, поглощающие свет при к = 253,7 нм. В таких случаях определение проводят дважды: сначала в обычных условиях, потом, второй раз, в окислительных условиях, т. е. без прибавления хлорида олова (II). Истинное содержание ртути определяют по разности между полученными результатами.
При атомизации элемента в пламени небольшая часть его атомов может возбудиться и испускать свет. Поскольку длины волн испускаемого и поглощаемого света совпадают, то свет, испускаемый в пламени, будет накладываться на излучение, прошедшее через пламя, что искажает получаемый результат. Для того чтобы этого затруднения избежать, в приборе имеется так называемый модулятор.
В пламенном атомизаторе пробу испаряют с поверхности графита, тантала или другого токопроводящего материала. Эти проводники изготовляют в виде полой трубки, стержня, полоски или лодочки. После озоления пробы через проводник пропускают ток силой 100 А, что мгновенно нагревает кювету до температуры 2000-3000 °С. В этих условиях проба атомизируется за несколько секунд. Непламенный атомизатор позволяет определять г вещества, объем пробы 0,5-10 микролитров. В связи с этим, данным метод представляет исключительный интерес в анализе водных проб.
Атомизированная проба ( атомный пар ) поглощает излучение с энергией точно соответствующей энергии характеристических электронных переходов, что обеспечивает исключительную селективность метода. Блок регистрации аналитического сигнала аналогичен таковому в спектрофотомерии.
Анализ сточных вод облегчен тем, что доступный объем анализируемой пробы сточной воды велик и, следовательно, возможность предварительного концентрирования практически безграничны, а так же можно повысить концентрацию Б тысячи и десятки тысяч раз. Кроме того, и это особенно важно, в процессе концентрирования можно выделить отдельные группы органических соединений, определить суммарное содержание в пробе каждой группы, а затем проводить хроматографические разделения внутри групп, т. е. разделять уже сравнительно малое число индивидуальных веществ.
источник
Методы анализа. Выбор конкретного метода зависит от характера сточных вод анализируемых компонентов.
Гравиметрический – основан на определении массы вещества. В ходе анализа вещество отгоняется в виде какого-либо летучего соединения или осаждается из раствора в виде малорастворимого соединения.. Осадок взвешивается в виде соединения строго определенного состава, весовая форма по составу совпадает с осаждаемой. По весу высушенного или прокаленного осадка вычисляется содержание определенного компонента в данном образце. Достоинства: высокая точность, отсутствие необходимости калибровки, простота.. Недостатки: значительный расход времени на выполнение анализа.
Титриметрический .Основан на точном измерении количества реактива израсходованного на реакцию с определенными веществами. Титрированный раствор – раствор, концентрация которого известна с высокой точностью. Титрование – прибавление титрованного раствора к анализируемому для точного определения эквивалентного количества. Момент титрирования – точка эквивалентности. Титрирующий раствор – титрант. Используются реакции кислотно-основного взаимодействия, удовлетворяющие требованиям, которые предъявляются к титрометрическим реакциям. Взаимодействие должно происходить полностью и с высокой скоростью. – Методы кислотно-основного взаимодействия связанны с процессом передачи протона – Методы осаждения основаны на реакциях образования малорастворимых соединений – Методы комлексообразования используют реакции образования координационных соединений — методы окисления-восстановления объединяют многочисленную группу окислительно-восстановительных реакций. Достоинства: быстрота выполнения, простота оборудования, удобство выполнения серийных анализов, большой набор химических реакций. Недостатки: необходимость предварительной стандартофикации растворов титранта и калибровки мерной посуды.
Фотометрический. Измеряет поглощение света раствором. Приборы: Источник света – светофильтр – кювета с раствором – детектор. Конструкция прибора зависит от области спектра применения. Излучение выбирают такое, что бы соединение имело мах светопоглощение, а примеси – min. Достоинства – широкая область применения, высокая чувствительность. Недостатки: калибровка аппаратуры, посуды.
Жесткость воды отражает содержание в ней ионов кальция и магния. Жесткость, обусловленная наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, называется временной, или карбонатной (Жвр). Жесткость, обусловленная хлоридами и сульфатами этих металлов, называется постоянной (Жп). Суммарная жесткость воды носит название общей жесткости. Жесткость воды (степень жесткости принято выражать в миллимолях ионов Са2+ или Mg2+ (или обоих ионов) в 1 дм3 или 1 кг воды – ммоль/дм3 или ммоль/кг. В технической литературе встречается единица измерения степени жесткости воды – мг экв/дм3 или мг-экв/кг. Зная, что молярные массы эквивалентов ионов Са2+ и Mg2+ соответственно равны 20,04 и 12,16 мг/дм3, можно рассчитать обжую жесткость воды (в ммоль/дм3): . Часто в расчетах жесткости используют формулу:
Содержание в питьевой воде большого количества растворимых солей магния и кальция не только ухудшает ее вкус, но и обуславливает жесткость воды. Жесткая вода неприменима в ряде отраслей промышленности, теплотехники и неблагоприятна при бытовом использовании. В ней труднее развиваются многие продукты, их питательная ценность уменьшается. Резко ухудшается моющая способность и возрастает расход мыла. Способствует развитию ряда заболеваний. Питьевая вода – жесткость не должна быть выше 7 ммоль/л.Один из методов устранения жесткости воды – введение соды (Na2CO3).
37. Виды сточных вод. Классификация производственных сточных вод. Сточные воды машиностроительных предприятий. Виды сточных вод. Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на 3 вида:
производственные – использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добычи полезных ископаемых.
бытовые – от санитарных узлов производственных и не производственных корпусов и зданий, а также от душевых установок, имеющихся на территории, промышленных предприятий.
атмосферные – дождевые и оттаивание снега.
Производственные сточные воды делятся на 2 две основные категории:
незагрязненные (условно чистые)
Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на 3 группы:
загрязнённые преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности)
загрязнённые преимущественно органическими примесями (предприятия рыбной, мясной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленности)
загрязнённые минеральными неорганическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой промышленности)
Машиностроительные заводы характеризуются наличием ряда водоёмких производственных процессов, а следовательно, и образованием значительного количества, производственных сточных вод, которые в основном загрязняются отходами травильных и гальванических цехов и нефтепродуктами.
В гальванических цехах детали из металлов и сплавов подвергаются различным видам химической или электрохимической обработки. В начале поверхность изделий подвергается предварительной обработки: обезжириванию и травлению с применением различных растворов кислот, щелочей, солей металлов. Отработанные растворы травильных ванн образуют кислые и щелочные сточные воды. В каждом травильном отделение существует 2 вида сточных вод: концентрированные и разбавленные. Разбавленные являются промывными водами.
38.Методы очистки сточных вод. Механические методы применяются как первая стадия в общей схеме очистки сточных вод. Выбор механического метода очистки осуществляется с учётом размера взвешенных частиц. Механическая очистка состоит из:
процеживания через решётки
Химические методы обработки сточных вод основаны на применение химических реакций. В результате которых загрязнения превращаются в соединения безопаснее для потребителя или легко выделяются в виде осадков. В особую группу химических методов следует выделить хлорирование и озонирование сточных вод, содержащих органические примеси, а также цианиды и другие пахнущие не органические вещества. Хлорирование и озонирование наиболее часто применяют для доочистки и обезвреживания питьевой воды на городских водопроводных станция.
Физико-химические методы. В большинстве случаев использование физико-химических методов выделения загрязняющих веществ из сточных вод позволяет в дальнейшем рекуперацию.
Биологическая очистка. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов, связанных между собой единый комплекс сложными взаимоотношениями. Главенствующая роль в том сообществе принадлежит бактериям.
При термической очистке сжигают жидки отходы нефтепродуктов и других горючих веществ в печах и горелках.
источник
Контроль качества водных ресурсов и сточных вод играет огромную роль в обеспечении личной (населения страны) безопасности. Какие методы анализа воды сегодня применяются? О чем говорят получаемые в ходе исследования результаты?
Чтобы иметь возможность регулировать и контролировать качество питьевых ресурсов специалисты используют лабораторные методы анализа воды, основывающиеся на выявление физических и химических особенностей тестируемого образца. Насколько важны процессы исследования водных ресурсов и сточных вод? Они имеют чрезвычайную важность, поскольку позволяют предупредить загрязнение окружающей среды и ухудшение экологической остановки. Но их главная задача остановить развитие огромного числа заболеваний у населения, которые ежедневно контактируют и пьют некачественную воду. В нашей независимой лаборатории можно по невысокой цене заказать исследование различных классов жидкостей. Мы гарантируем достоверность результатов и применение самых современных методик.
Процедура контроля и процессы водоочистки в жилых и загородных домах, на производственных и промышленных предприятиях начинается с мероприятий по выявлению и подсчету количества содержащихся в потребляемой (используемой) воде компонентов и соединений. Современная методика анализа воды позволяет с высокой точность идентифицировать вещество в составе образца и его объем на единицу массы. Все тесты проводятся в лабораторных условиях при помощи специального оборудования, химических реагентов и препаратов.
Существуют следующие типы исследований проб сточных и питьевых вод:
- Химический — применяется весовой и объемный методы анализа.
- Электрохимический — процедура использует полярографический и потенциометрический методы анализа.
- Оптический — образец исследуется посредством фотометрических, люминесцентных и спектрометрических методик. Считаются самыми результативными, но за счет необходимости использовать очень редкое и сложное оборудование являются и наименее применяемыми, дорогостоящими. Используются для покомпонентного тестирования как питьевых, сточных, так и хозяйственно-бытовых, промышленных вод.
- Санитарно-микробиологический, паразитологический и бактериологический — применяются титрационный, АТФ, чашечный подсчет, мембранная фильтрация выращивание и прочие методы анализа: сточная вода, питьевая и хозяйственно-бытовая проверяются комплексами, составленными из перечисленных тестов.
- Фотохимический — покомпонентный состав пробы определяется фотохимическим методом.
- Хроматографический — один из самых сложных типов исследования, который использует метод тонкослойной хроматографии, жидкостной колоночной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Чтобы оценить пробу также необходимо использовать сложное и редкое оборудование.
- Органолептический — эталонный метод исследования проб. Применяется исключительно к питьевым видам образцов.
- Токсикологический и радиационный — приборные способы проверки наличия в предъявленном образце вредных для здоровья токсинов, α и β-частичек.
Перечисленные типы исследований разработаны для проверки качества жидкости применяемой для приготовления пищи, питья и используемой в хозяйственно-бытовых нуждах. Однако многие методы анализа питьевой воды пригодны и для установления степени загрязненности сточных вод прошедших через очистные сооружения. Наша лаборатория проводит все существующие виды тестов жидкостей по доступной стоимости. Чтобы сдать воду на анализ в лабораторию, мы рекомендуем купить специальную тару для ее забора, хранения и транспортировки.
- Содержание в пробе природных веществ и их концентрации. Обязательный тест для образцов, взятых из естественных водоемов: скважина, колодец, водопроводная вода.
- Содержание в пробе химических элементов и соединений, попавших в образец в результате очистки воды. Данные методы контроля воды применяются ко всем видам проб: сточные, хозяйственно-бытовые, промышленные, питьевые воды;
- Наличие в пробе бактерий и патогенных микробов, вирусных микроорганизмов и палочек. Тест, которым исследуется питьевая вода и образцы, взятые с поверхностных источников: озера, водохранилища, реки и так далее. Присутствие бактерий в жидкости, с которой контактирует человек (не пьет), также может вызвать ряд заболеваний.
- Присутствие запаха. Органолептические и санитарно-микробиологические тесты позволяют выявить «виновников» запаха. Ими являются микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Важное исследование питьевой и хозяйственно-бытовой воды.
- Степень жесткости, мутности. Анализу обязательно подвергают хозяйственно-бытовые и питьевые образцы.
Полученные результаты сравнивают с нормативами СанПиН, в которых оговорено допустимое и нормальное присутствие в воде макро- и микроэлементов, солей, природных веществ и прочего. Если количественные величины примесей, минералов и солей попали в разрешенный СанПиН диапазон, тестируемый образец можно считать пригодным для питья, бытовых, промышленных целей. Аналогично оцениваются сточные воды. Если их физико-химический и токсический состав соответствует установленным нормам, то очищенную системой загрязненную жижу можно выбрасывать в окружающую среду. Она не станет причиной ее загрязнения и отравления людей. По каждому виду вод разработаны свои критерии оценки и нормы.
Контроль качества воды следует проводить не только предприятиям, но и людям, использующим водопроводную, колодезную и скважинную воду. По результатам теста можно с легкостью определить, какие системы фильтрации и очистки будут наиболее эффективны. В нашей независимой компании можно по доступной цене заказать любые типы анализов различных классов вод.
источник