ООО "КОМПЕНС"
Напишите нам: zakaz@kompens.ru
Звоните: +7(499) 938-56-00

Методы подготовки питьевой воды

Рекомендуемые методы подготовки воды питьевого качества зависят от классов ис­точников водоснабжения:

  • 1 класса - вода не требует подготовки;
  • 2 класса - отстаивание, фильтрование, обеззараживание;
  • 3 класса - фильтрование с реагентной обработкой, обеззараживанием.

В приведенной выше таблице не нашли отражения такие показатели, влияющие на компоновку технологической схемы очистки подземных вод, как температура, щелоч­ность, жесткость и другие, а также стабилизационные критерии и коррозионные пока­затели подземной воды. Кроме того, предложенные классификации источников водо­снабжения не учитывают в полной мере наличие в природных водах антропогенных за­грязнений и не позволяют определять максимально-расчетные концентрации основных ингредиентов, на которые должны быть запроектированы водопроводные очистные со­оружения.

Существует ряд ориентировочно сложившихся в практике водоподготовки детали­зованных классификаций природных вод по физико-химическим показателям качества и химическому составу растворенных примесей.

В ряде случаев для процессов очистки воды представляет интерес определение ги­потетического состава солей, последовательно образующих малорастворимые соедине­ния при повышении pH, и построение соответствующей диаграммы.

Классификация С.А. Щукарева, представленная в виде табл. 9.4, предусматривает 49 классов природных вод (например, хлоридно-натриевые воды, карбонатно-сульфатно- магниевые и т.д.). В качестве классификационного признака принято наличие в воде кон­центраций ионов свыше 12,5% от общего их содержания, выражаемого в мг-экв.

В соответствии с классификацией О. А. Алекина, природ­ные воды подразделяются на три класса по преобладающему аниону (С- ; S- ; С1-) и три группы по преобладающему катиону (Na+, Са2+, Mg2+). Каждая группа, в свою очередь, характеризуется тремя типами вод, определяемых соотношением между ионами.

Классификация природных вод

Наименование

показателей

Типы природных вод

Значение

Поверхностные воды

Мутность, мг/л

Маломутные

до 50

Средней мутности

50-250

Мутные

250-1500

Высокомутные

Свыше 1500

Цветность, град

Малоцветные

до 35

Средней цветности

35-120

Высокой цветности

Свыше 120

Подземные воды

Степень минерализа­ции, г/л

Пресные

До 1

Солоноватые

1-3

Засоленные

3-10

Соленые

10-50

рH

Щелочные

11-14

Слабощелочные

8-10

Нейтральные

7

Слабокислые

4-6

Кислые

1-3

Жесткость общая, ммоль/л

Очень мягкие

До 1,5

Мягкие

1,5-3

Умеренно жесткие

3-6

Жесткие

6-9

Очень жесткие

Свыше 9

Железо и марганец, мг/л

Группа А

Fe, Мn- в минеральной форме, Щ0> 2 ммоль/л

Группа Б

Fe, Мn- в минеральной форме, Щ0< 2 ммоль/л

Группа В

Fe, Мn- в органической форме

Диаграмма гипотетического состава солей

Классы природных вод по С.А.Щукареву

Mg2+

1

8

15

22

29

36

43

Са2+, Mg2+

2

9

16

23

30

37

44

Са2+

3

10

17

24

31

38

45

Na+ , Са2+

4

11

18

25

32

39

46

Na+

5

12

19

26

33

40

47

Na+ , Са2+, Mg2+

6

13

20

27

34

41

48

Na+, Mg2+

7

14

21

28

35

42

49

 

SO42-

Cl-

HC03-

SO42-

HC03-

HC03-

HC03-

Cl-

Cl-

SO42-

Cl-

SO42-

Н.И. Толстихиным и С.А. Дуровым для сравнения химического состава различных природных вод были предложены соответственно график-квадрат и сдвоенная треу­гольная диаграмма. На графике-квадрате анионы и катионы приведены в процентах к общему их содержанию в мг-экв. Стороны графика-квадрата представляют собой коор­динаты содержания ионов: Na++ К+; Са2+ + Mg2+; Cl- + S042-; НС03- + С03-. На сдвоен­ной треугольной диаграмме, состоящей из двух треугольников и квадрата, откладывает­ся катионный (Na+, Са2+, Mg2+) и анионный (Сl-, HC03-, S042-) состав природных вод, а в квадрате - их сочетание.

Рассмотренные выше классификации имеют ограниченную область приложения и учи­тывают состав только растворенных в воде примесей, относимых к гомогенным системам.

Широкую известность приобрела классификация примесей воды на основании фа­зово-дисперсного состояния, предложенная JI.A. Кульским. В основу ее положено поня­тие о фазовом состоянии вещества в водной среде, определяемом в основном дисперс­ностью, агрегативной и кинетической устойчивостью частиц. Этот принцип позволил автору объединить широкий спектр разнообразных по физической, химической и био­логической характеристике примесей, имеющихся в природных и сточных водах, в че­тыре обобщающие группы

Классификация примесей по их фазово-дисперсному состоянию

Группа

Характер примесей

Размер частиц, см

Структурные

системы

I

Взвеси

Суспензии, эмульсии, микроор­ганизмы, планктон

10-2-10-5

Гетерогенные

II

Коллоидные растворы

Коллоиды, высокомолекулярные соединения, вирусы

10-5-10-6

Гетерогенные

III

Молекулярные

растворы

Газы, растворимые в воде, орга­нические вещества, придающие запах и привкус

10-6-10-7

Гомогенные

IV

Ионные растворы

Соли, кислоты, основания

10-7-10-8

Гомогенные

Классы природных вод по О.А.Алекину

I - НСО3- > Са2+ + Mg2+; II - НС03- < Са2+ + Mg2+< НС03- + S042-; III- НСО3- + S042- < Са2+ + Mg2+; IV - НСО3- = О

Две из них относятся к гетерогенным системам, представленным в воде взвесями, коллоидами, эмульсиями и пенами. Обязательным признаком гетерогенных систем яв­ляется существование поверхностей раздела. Две другие относятся к гомогенным сис­темам - веществам, образующим с водой молекулярные и ионные растворы. Чем мень­ше размер частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде, тем больше величина их удельной межфазной поверхности и тем сильнее влияние поверхностных явлений на свойства системы.

По Л. А. Кульскому, водные дисперсии, содержащие крупные частицы размером бо­лее 10-3 см, обладают, как правило, полной кинетической неустойчивостью; содержащие частицы - размером 10-410-5 см (суспензии, эмульсии, пены) обладают слабой интен­сивностью теплового движения и невысокой кинетической устойчивостью; содержащие частицы - размером 10-5—10-6 см (коллоиды) обладают сильно развитой межфазной по­верхностью и высокой кинетической устойчивостью. Растворы высокомолекулярных соединений представляют собой обычно однофазные термодинамически устойчивые обратимые системы. Гомогенные системы, представляющие собой истинные растворы различных веществ, являются термодинамически устойчивыми и могут существовать без изменения сколь угодно долго. Для большинства из них характерны такие общие свойства, как электропроводность, направленное диффузионное движение молекул и ионов, гидратация ионов, химический потенциал. Как правило, суммарное содержание примесей в воде, используемой на хозяйственно-бытовые нужды, не превышает 0,01 моль/л.

В таблице приведена классификация взвешенных веществ по гидравлической крупно­сти - скорости осаждения частиц взвеси в неподвижной воде при температуре 10 °С.

Взвешенные веще­

ства

Гидравлическая крупность,

мм/с

Приблизительный размер

частиц взвеси, мм

Песок:

крупный

средний

мелкий

100

50

7

1

0,5

0,1

Ил

Мелкий ил

1,7-0,5

(7,0-1,7)10-2

(5,0 - 2,7)10-2

(1,0 - 0,5)10-2

Глина

Мелкая глина

5,0*10-3

(7,0 - 1,7) 10-4

2,7*10-3

(1,0 - 0,5)10-3

Коллоидные

частицы

7,0 10-6

(1,0-0,01)10-4

По мнению специалистов фирмы «Дегремон», в случае растворения макромолекулярных веществ в воде подобного точного равновесия, которое существует между кри­сталлическим веществом и насыщенным раствором, не создается. Кроме того, раствор макромолекул обычно содержит молекулярные частицы различных веществ. Поэтому при очистке воды необходимо учитывать размер растворенных частиц и их электричес­кий заряд (электрокинетический или потенциал поверхности - φ-потенциал). В связи с этим предложено различать следующие суспензии и растворенные вещества.

Раствор и суспензии

Группа

Размер частиц, см

Вещества

Взвешенные вещества

1-10-5

песок (1-10-3 см),

ил (2*10-3-2*10-4 см),

глина (2*10-4- 1*10-5 см),

бактериальные загрязнения, планктон

Коллоидные частицы

10-5-10-6

смог, пары

Растворенные вещества

<10-6

соли, основания, кислоты

Принцип деления растворенных веществ на группы в зависимости от размера час­тиц широко используется при оценке области применения мембранных методов разде­ления жидких систем.

Рассмотренные в данном разделе примеры классификаций природных вод пред­ставляют собой интерес для общей оценки качества вод природных водоисточников и в отдельных случаях могут быть применимы для обоснования того или иного технологи­ческого процесса и метода очистки. Однако они не дают возможности в должной мере решать задачу по выбору комплексной технологии водоподготовки. Последняя базиру­ется на анализе данных по качеству очищаемой воды, оцениваемого по ряду определя­ющих ингредиентов, фазово-дисперсному состоянию примесей, временному фактору присутствия основных ингредиентов в заданном интервале концентраций и известных, апробированных в практике водоподготовки, методов очистки.

Вернуться к списку

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

Искрогаситель ИГС-55
Искрогаситель ИГС-115
Искрогаситель ИГС-45 
Искрогаситель ИГС-120
Искрогаситель ИГС-65
Искрогаситель ИГС-130
Искрогаситель ИГС-80
Искрогасители на дымоход
Сильфонный компенсатор ГОСТ
Уровнемеры для резервуаров
Уровнемеры для емкостей
Подбор сильфонных компенсаторов
Установка сильфонных компенсаторов
Предварительная растяжка сильфонных компенсаторов
Производство сильфонных компенсаторов