Качество воды и методы очистки
Качество воды выступает как характеристика ее состава и свойств, определяющая пригодность воды для конкретных видов использования. При этом основными характеристиками водопользования являются: объекты водопользования (поверхностные и подземные воды, моря); цели водопользования (нужды населения, промышленности, сельского и рыбного хозяйства, транспорта и т. д. ); характер использования воды; и способ использования водных объектов. Факторы, влияющие на состояние водного объекта, могут иметь как естественную природу, так и антропогенную, вызванную хозяйственной деятельностью человека.
Качество воды
Качество воды Качество - это характеристика состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования. Показатели качества - это перечень свойств воды, численные значения которых сравнивают с нормами качества воды. Нормы качества - это установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования. Питьевая вода – это вода, пригодная к употреблению человеком и отвечающая критериям качества, то есть, – вода безопасная и приятная на вкус. В масштабах мирового сообщества критерии качества были утверждены Европейским сообществом и приняты каждой из стран.
Качество воды Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 559 -96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» ГОСТ 2874 -82 «Вода питьевая» . Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1116 -02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1175 -02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» Показатели качества воды подразделяются на: • эпидемические; • органолептические; • радиологические; • химические.
Качество воды Показатель Запах Привкус Цветность Мутность Водородный показатель Общая минерализация (сухой остаток) Проводимость при t=20 С Жесткость общая Окисляемость перманганатная Нефтепродукты, суммарно Анионоактивные ПАВ Фенольный индекс Единицы измерения баллы -"градусы ЕМФ мг/л Сан. Пи. Н ГОСТ 2874 -82. 2. 1. 4. 1074 -01. Вода питьевая Питьевая вода. органолептические показатели 2 2 20 (35) 20 2, 6 (3, 5) 1, 5(2) 1, 5 обобщенные показатели Руководство ВОЗ Директива ЕС 98/83/ЕС отс 15 2, 8 приемлем. 20 приемлем. 2, 3 единицы р. Н 6, 0 – 9, 0 6, 5 – 8, 5 6, 5 – 9, 5 мг/л 1000 (1500) 1000 мк. См/см 2500 мг-экв/л 7, 0 мг. О 2/л 5, 0 мг/л 0, 1 0, 3 -"- 0, 5 -"- 0, 25
Качество воды Показатель Единицы измерения Сан. Пи. Н ГОСТ 2874 -82. 2. 1. 4. 1074 -01. Вода питьевая Питьевая вода. обобщенные показатели Руководство ВОЗ Директива ЕС 98/83/ЕС ХПК мг. О 2/л 15 Щелочность общая мг-экв/л 7 неорганические вещества Аммоний (NH 4+) по азоту Алюминий (Аl 3+) Барий (Ва 2+) Бериллий (Ве 2+) Бор (В, суммарно) Бромиды (Br) Ванадий Гидросульфиды (S 2 -) Железо (Fе, суммарно) Кадмий (Сd, суммарно) Кремний Литий мг/л 2, 0 0, 5 0, 2 -"-"-"- 0, 5 0, 1 0, 0002 0, 5 0, 2 0, 1 0, 5 0, 0002 0, 2 н/а 0, 3 0, 5 1, 0 -"- 3, 0 -"- 0, 3 (1, 0) 0, 3 0, 2 -"- 0, 001 0, 005 -"-"- 10 0, 03
Качество воды Показатель Единицы измерения Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1074 -01. Питьевая вода. ГОСТ 2874 -82. Вода питьевая Руководство ВОЗ Директива ЕС 98/83/ЕС неорганические вещества Марганец (Мn, суммарно) Медь (Сu, суммарно) Молибден (Мo, суммарно) Мышьяк (Аs, суммарно) Натрий Никель (Ni, суммарно) Нитраты (по NО 3) Нитриты (NO 2) Ртуть (Нg, суммарно) Свинец (Рb, суммарно) Селен (Sе, суммарно) Серебро Сероводород Стронций (Sr 2+) -"- 0, 1 (0, 5) 0, 1 0, 05 -"- 1, 0 2, 0 -"- 0, 25 -"- 0, 05 0, 01 -"- 200 -"- 0, 1 0, 02 -"-"- 45 3, 0 45 0, 1 45 3, 0 50 0, 5 -"- 0, 0005 0, 001 -"- 0, 03 0, 05 0, 01 -"- 0, 01 0, 01 -"-"-"- 0, 05 0, 003 7, 0
Качество воды Показатель Сульфаты ((SO 4)2 -) Фториды (F) Хлориды (Cl) Хром (Cr 3+) Хром (Сr 6+) Цианиды (CN) Цинк (Zn 2+) Единицы измерения -"-"-"-"- Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1074 -01. Питьевая вода. ГОСТ 2874 -82. Вода питьевая неорганические вещества 500 1, 5 350 0, 5 0, 035 5, 0 Руководство ВОЗ Директива ЕС 98/83/ЕС 400 1, 5 250 5, 0 250 1, 5 250 0, 05 Содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки Хлор остаточный мг/л в пределах 0, 3 - 0, 5 0, 3 – 0, 5 0, 2 – 0, 5 свободный остаточный 0. 8 - 1. 2 0, 8 – 1, 2 связанный Озон остаточный -"0, 3 0, 1 – 0, 3 Формальдегид (при озонировании -"0, 05 воды) Полиакриламид -"2, 0 Активированная кремнекислота -"10 (по Si)
Качество воды Показатель Единицы измерения Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1074 -01. Питьевая вода. ГОСТ 2874 -82. Вода питьевая Руководство ВОЗ Директива ЕС 98/83/ЕС Содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки Полифосфаты (по (РО 4)3 -) Al- и Fe-содержащие коагулянты Гельминты Коли-индекс Колифаги Общие колиформные бактерии -"- 3, 5 см. Алюминий/Железо микробиологические и паразитологические показатели отс 0 3 БОЕ/100 мл 0 -"- число бактерий в 100 мл число образующих Общее микробное колонии бактерий в число 1 мл Простейшие отс 0 отс 0 50 отс Споры клостридий число спор в 20 мл отс Термотолерантные колиформные бактерии число бактерий в 100 мл отс 100 Условно патогенные отс число цист в 50 л отс отс Цисты лямблий
Качество воды Для того чтобы все биохимические процессы в организме человека протекали в оптимальном режиме, вода должна иметь определенные качества. 1. Вода должна быть абсолютно чистая. Она не должна содержать хлора и его органических соединений, солей тяжелых металлов, нитратов, нитритов, пестицидов, ксенобиотиков, бактерий, вирусов, грибков, паразитов, простейших, органических веществ и т. д. 2. Вода должна быть «жидкой» , биологически доступной, легкоусвояемой, т. е. степень поверхностного натяжения между молекулами воды не должна быть слишком большой. Водопроводная вода имеет степень поверхностного натяжения до 73 дин/см 2 , а внутри и внеклеточная вода около 43 дин/см 2 . Клетке требуется большое количество энергии на преодоление поверхностного натяжения воды. 3. Вода должна быть средней жесткости. Так как и очень жесткая и очень мягкая вода одинаково неприемлема для клеток. 4. Вода должна быть нейтральная, а лучше слабо щелочная. Это позволит лучше сохранять кислотно-щелочное равновесие жидкостей организма, в большинстве имеющих слабощелочную реакцию.
Качество воды 5. Окислительно-восстановительный потенциал воды должен соответствовать окислительновосстановительному потенциалу межклеточной жидкости. Он находится в диапазоне от -100 до -200 милливольт (м. В). Тогда организму не надо будет тратить дополнительную энергию на выравнивание ОВП. 6. Вода должна быть структурирована. Вся вода в организме структурирована, вода, которая находится в неповрежденных фруктах и овощах также структурирована. 7. Вода должна иметь как можно меньше отрицательной информации. Передача отрицательной информации в клетку нарушает ее биоэнергоинформационные характеристики. 8. Вода должна быть слабоминерализована для поддержания электролитного состава жидкостей организма.
Очистка воды
Методы очистки воды 1. Механическая фильтрация – это очистка воды от механических примесей, таких как песок, частицы ржавчины и т. д. Осуществляется путем фильтрования воды через пористые или волокнистые материалы с различным эффективным диаметром пор (от 100 до 0, 045 мкм). Степень очистки воды и производительность фильтра зависит от соотношения между размерами загрязняющих частиц и диаметром пор. Такие фильтры условно делятся на три вида в зависимости от величины пор в фильтрующем элементе. Фильтры грубой очистки задерживают крупицы песка и частицы ржавчины величиной от 5 до 500 мкм. Фильтры тонкой очистки не пропускают значительно более мелкие загрязнения (от 0, 5 до 5 мкм. ) Фильтры ультратонкой очистки способны задерживать не только частицы менее 0, 5 мкм, но и даже многие виды бактерий. 2. Сорбция (поглощение) – удаление нежелательных химических веществ (в основном органических, некоторых тяжелых металлов), чем достигается улучшение вкуса, устранение запаха путем связывания таких веществ за счет сил межмолекулярного взаимодействия. Сорбентом – поглотителем загрязнений – почти во всех фильтрах очистки воды выступает активированный уголь, который достаточно эффективно впитывает в себя растворенную в воде органику и свободный хлор, пропуская содержащиеся в воде полезные вещества. Эффективность сорбции зависит от величины поверхности взаимодействия. Во избежание «обрастания» микроорганизмами иногда используют нанесение на угольные частицы ионов серебра, йода и др. обеззараживающих реагентов. Устройства, действующие по принципу сорбции, характеризуются понятием «емкость» – определенным количеством тех или иных загрязнителей, которые могут быть поглощены данным количеством сорбента. После превышения этого ресурса уменьшается эффективность работы устройства и не исключено даже загрязнение воды веществами, ранее поглощенными сорбентом.
Методы очистки воды 3. Ионный обмен – замена одних (нежелательных) ионов другими (нейтральными), например, кальция и магния – на натрий в случае умягчения воды. Процесс происходит с участием ионообменных смол. Иониты в процессе очистки воды поглощают ионы загрязнений (тяжелых металлов, солей и т. д. ), отдавая взамен соответствующее количество своих ионов. Ионный обмен часто используется для удаления определенных загрязняющих компонентов, таких как тяжелые металлы, фториды и др. , а также и для введения в воду некоторых веществ в необходимых случаях (фтор, йод). Устройства, работающие по этому принципу, требуют периодической регенерации, соответственно, расхода определенных реагентов. Необходимо уточнить у представителя фирмы-производителя или поставщика возможность приобретения этих реагентов, а также режим регенерации, возможность автоматизации этого процесса. 4. Обратный осмос – очистка воды за счет фильтрования через полупроницаемые мембраны с молекулярным размером пор (от 10 до 500 нм). Очень эффективный, можно даже сказать, универсальный способ фильтрации воды. Для очистки воды от примесей используются полупроницаемые полипропиленовые, тонкопленочные ацетатцеллюлозные и другие мембраны. Такое фильтрование обычно требует повышенного давления воды, которое создается специальным насосами, обеспечивает, в зависимости от диаметра пор, частичное или практически полное устранение любых примесей, в том числе и минеральных компонентов. Часто такие устройства используются для опреснения воды. Обратноосмотические устройства большой производительности довольно дороги, поэтому их часто используют в системах водоснабжения для окончательной очистки только воды, которая используется для питья.
Методы очистки воды 5. Окисление. Примеси воды окисляются химическими элементами, содержащимися в системе фильтра, до форм, которые можно с легкостью отфильтровать. Так, например, из воды убирают марганец и железо. 6. Для обеззараживания воды используют ультрафиолетовое облучение, обработку воды озоном, соединениями активного хлора, ионами серебра или йода. Как правило, после обеззараживания тем или иным способом необходима дополнительная обработка воды пропусканием через фильтр, содержащий активированный уголь для удаления продуктов распада микроорганизмов и ионов, используемых для обеззараживания. 7. Электрохимический метод очистки. Новый, но достаточно перспективный метод очистки воды от загрязнений. Во время фильтрации вода проходит сквозь емкость сложной конструкции, где во время электролиза происходят окислительно-восстановительные реакции. Во время этого процесса происходит уничтожение опасных вирусов, бактерий, других микроорганизмов, вредных веществ.