Термины анализа качества воды
TOD (Total Oxygen Demand — общая потребность в кислороде)
Количество кислорода, необходимое для того, чтобы восстановители, содержащиеся в воде, при высокотемпературном сжигании превратились в устойчивые оксиды.
Показатель отражает расход кислорода, требующийся для практически полного сжигания органических веществ воды с образованием CO₂, H₂O, NOₓ, SO₂ и других соединений.
ХПК (Химическая потребность в кислороде)
Количество окислителя, расходуемое при обработке пробы воды определённым сильным окислителем.
Показатель отражает степень загрязнения воды восстановителями и характеризует содержание всех органических веществ в воде.
БПК (Биохимическая потребность в кислороде)
Количество кислорода, необходимое для устойчивого разложения биоразлагаемых органических веществ в воде при температуре 20 °C в аэробных условиях.
Показатель отражает содержание органических веществ, поддающихся биологическому разложению. Химическая потребность в кислороде (ХПК), как правило, выше биохимической потребности (БПК₅); разность между ними позволяет приблизительно оценить содержание органических веществ, не разлагаемых микроорганизмами.
TOC (Total Organic Carbon — общий органический углерод)
Количество углерода — основного элемента органических веществ, используемое для оценки содержания органики в воде.
Показатель отражает суммарное содержание углерода органических веществ в сточных водах и является комплексным критерием, косвенно характеризующим количество органики в воде.
TSS (Total Suspended Solids — общее содержание взвешенных веществ)
Сухая масса взвешенных веществ, задержанных при фильтровании пробы воды.
Показатель отражает суммарную массу твёрдых частиц, взвешенных в воде.
Общее солесодержание (минерализация, TDS)
Суммарное количество растворённых твёрдых веществ в миллиграммах, содержащихся в 1 литре воды.
Показатель отражает количество растворённых веществ в воде. По сопоставлению значений TDS на входе и на выходе оценивают эффективность удаления примесей в технологической системе.
SDI (Silt Density Index — коллоидный индекс)
Содержание частиц, коллоидов и иных включений в воде, способных засорять водоочистное оборудование.
Показатель отражает степень загрязнённости воды.
LSI (Langelier Saturation Index — индекс насыщения Ланжелье)
Значение, получаемое как разность измеренного pH пробы воды и pH насыщения.
Показатель отражает склонность обратноосмотической установки к накипеобразованию. При LSI > 0,3 система склонна к образованию накипи; при LSI < −0,3 — к коррозии; при −0,3 ≤ LSI ≤ 0,3 склонности к накипеобразованию и коррозии нет.
Общий азот (TN)
Суммарное содержание азота во всех формах — неорганического и органического — в воде.
Показатель отражает степень загрязнения водного объекта биогенными веществами.
Общий фосфор (TP)
Обобщённое наименование фосфора в любой форме его присутствия.
Один из важнейших показателей оценки трофического статуса водного объекта. Фосфор является важным биогенным элементом, однако избыток общего фосфора приводит к эвтрофикации водного объекта, вызывает «цветение» водорослей и в конечном итоге — к дефициту кислорода и гибели водоёма, что наносит вред гидробионтам и водной среде.
DO (Dissolved Oxygen — растворённый кислород)
Содержание кислорода, растворённого в воде.
Растворённый кислород — важный показатель качества воды: чем выше его концентрация, тем лучше качество воды; низкое содержание может свидетельствовать об избытке загрязняющих примесей, потребляющих кислород.
Мутность
Степень, в которой взвешенные и коллоидные вещества воды препятствуют прохождению света.
Жёсткость
Суммарное содержание ионов кальция и магния в воде.
Щёлочность
Суммарное содержание веществ в воде, нейтрализуемых сильными кислотами.
Удельная электропроводность
Физический смысл электропроводности — способность вещества проводить электрический ток. Чем выше электропроводность, тем сильнее выражена проводимость, и наоборот.
Удельное сопротивление
Удельное сопротивление воды зависит от её чистоты, температуры и других факторов.
Показатель отражает солесодержание воды: чем выше чистота воды, тем ниже солесодержание, тем больше удельное сопротивление и тем ниже электропроводность.
Значение pH
Характеризует степень кислотности или щёлочности сточной воды.
Концентрация активного ила (MLSS)
Концентрация взвешенных веществ иловой смеси, образующейся при смешивании сточной воды и активного ила в аэротенке.
Проблемы примесей и процессы их устранения
Железо
Железо в подземных водах обычно присутствует в виде двухвалентного (закисного) железа в форме Fe(HCO₃)₂. Сначала необходимо окислить двухвалентное железо до трёхвалентного с образованием красно-бурого осадка Fe(OH)₃, удаляемого фильтрованием. Реакция протекает следующим образом:
Окисление осуществляется методом аэрации. В аэрационном устройстве вода полноценно контактирует с кислородом, что обеспечивает естественное окисление; после аэрации железо удаляется на фильтрах обезжелезивания и деманганации. Если основная часть железа в воде уже находится в трёхвалентной форме, аэрация не требуется — вода может сразу подаваться на фильтр обезжелезивания и деманганации.
Азот
Биологическая денитрификация использует принцип круговорота азота в природе. Сначала в анаэробной среде в ходе аммонификации органический азот преобразуется в аммонийный азот. Процесс аммонификации протекает легко и, как правило, реализуется на стандартных очистных сооружениях. Затем в аэробной среде в ходе нитрификации аммонийный азот окисляется до нитратного азота. После этого в аноксидной среде в ходе денитрификации нитратный азот восстанавливается до газообразного азота, который удаляется из воды. Реакция реализуется преимущественно по процессам AAO (A2O), SBR, MBBR и другим.
Фосфор
Фосфор в сточных водах чаще всего присутствует в форме фосфатов, полифосфатов и органического фосфора. Биологическое удаление фосфора основано на способности фосфораккумулирующих бактерий в анаэробных условиях гидролизовать внутриклеточный АТФ и высвобождать PO₄³⁻; в аэробных условиях эти бактерии поглощают фосфор из внешней среды и накапливают его внутри клетки в виде полифосфата, образуя ил с высоким содержанием фосфора. Удаление этого ила из системы обеспечивает дефосфатацию сточных вод.
Остаточный хлор
Хлор как дезинфектант защищает от патогенных микроорганизмов, однако его избыточная концентрация безусловно вредна для организма человека. Для снижения концентрации остаточного хлора применяют восстановители — SO₂ или NaHSO₃; кроме того, хлор может адсорбироваться на фильтре с активированным углём.
Бактерии и вирусы
Бактерии и вирусы при превышении определённого уровня способны нанести серьёзный вред здоровью человека. Обычно для их уничтожения применяют бактерициды; обратноосмотическая мембрана также задерживает часть бактерий и вирусов. После мембраны можно установить УФ-обеззараживающие лампы для окончательной инактивации микроорганизмов.
Ионы кальция и магния
Избыточная жёсткость воды приводит к образованию накипи, засоряющей обратноосмотическую мембрану или трубопроводы. Для предотвращения накипеобразования обычно применяют ионообменные смолы или ингибиторы отложений (антискаланты).
Ионы металлов, карбонаты, сульфаты, хлориды и другие неорганические соли
Как правило, удаляются ионным обменом на смолах либо обратноосмотической установкой.
Тяжёлые металлы
Существуют три основных метода обработки промышленных сточных вод, содержащих тяжёлые металлы: химический, физический и биологический. Химический метод заключается в добавлении реагентов, удаляющих ионы тяжёлых металлов за счёт образования осадков гидроксидов и сульфидов в реакциях химического осаждения. Физические методы обычно предполагают замещение ионов тяжёлых металлов на ионообменных смолах, а также очистку с применением мембранных технологий разделения. Биологические методы используют химическое строение и состав биологических материалов для адсорбции ионов тяжёлых металлов из водных объектов.
Растворённый кислород
Низкое содержание растворённого кислорода в воде может указывать на присутствие определённых загрязнителей или избыток органических веществ. Эти загрязнители потребляют кислород, вызывая его дефицит в водном объекте; чем выше содержание растворённого кислорода, тем лучше качество воды. При низкой концентрации кислорода в воде проводят аэрацию и насыщение кислородом, а при чрезмерно высокой — через систему дозирования вводят восстановитель для приведения кислорода в норму.
Ил, осадок и коллоиды
Удаляются физическими методами — флокуляцией и осаждением — либо задерживаются на фильтрах с многослойной загрузкой.
Типовые источники воды
Доступные природные водные ресурсы делятся на поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды — общее наименование подвижных и неподвижных вод земной поверхности, включающее все виды жидких и твёрдых водных объектов: главным образом реки, озёра, болота, ледники, ледниковые покровы и т. д. Подземные воды — это воды, заполняющие пустоты горных пород ниже земной поверхности.
По сравнению с подземными, поверхностные воды отличаются низкой минерализацией, меньшей жёсткостью, высокой мутностью и высоким содержанием бактерий; они подвержены влиянию и загрязнению со стороны внешней среды и имеют более высокую вероятность загрязнения.
Подземные воды характеризуются стабильной температурой и качеством, малым содержанием взвешенных примесей, низкой мутностью, низким содержанием органики и бактерий, высокой минерализацией и жёсткостью; они в меньшей степени подвержены влиянию и загрязнению со стороны внешней среды.
Нормативы качества питьевой воды
В любом случае питьевая вода, подаваемая бытовым потребителям, должна проходить обработку для соответствия нормативам качества питьевой воды; любой показатель качества, превышающий установленные нормативами предельные значения, подлежит коррекции при обработке.
Для каждого показателя качества воды Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) приводит рекомендуемые значения в «Руководстве по обеспечению качества питьевой воды», которые каждая страна может корректировать с учётом уровня здравоохранения и экономического развития своего населения. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) приняло Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) для защиты здоровья населения. В Китае в настоящее время действует стандарт GB/T 5749 «Нормативы качества питьевой воды». Различные страны и регионы устанавливают строгие нормативы качества питьевой воды. Эти нормы и регламенты могут в той или иной мере различаться, однако в своей основе все они опираются на руководства ВОЗ и пересматриваются в соответствии с конкретными условиями и особенностями той или иной страны или региона.
Готовое решение — установки АКВАПЛЕКС
Промышленные установки обратного осмоса АКВАПЛЕКС серии 8040 (1–10 м³/ч) поставляются в сборе с предподготовкой, насосом высокого давления и приборами контроля — спроектированы под параметры вашей воды.
