Технологічні процеси водопідготовки

Бактеріологічні показники визначають за вмістом бактерій, які поділяють на сапрофітних (не шкідливі для людини, інколи навіть корисні) та патогенних (хвороботворні). Оскільки патогенні бактерії виділити із всієї маси мікроорганізмів складно, то для оцінки якості води користуються мікробним числом (загальне число бактерій в 1 см3 води) і колі-індексом (кількість кишкових паличок в 1 см3 води) або колі-титром (об’єм води в кубічних сантиметрах, що припадає на одну кишкову паличку).

Допустимі концентрації радіонуклідів у поверхневих водах встановлюють виходячи з умови, щоб у разі потрапляння радіонуклідів в організм щодня впродовж усього життя створювалося внутрішнє опромінення, безпечне для людини. Важкорозчинні радіонукліди, потрапляючи в травний канал, легко надходять у кров, розносячись по всьому організму, накопичуються в печінці, кісткових тканинах, щитоподібній залозі тощо.

Це пояснюється зростаючим накопиченням цієї речовини в ланках ланцюга живлення. Деякі домішки небезпечні в разі потрапляння в травний канал, тоді як інші – при контактній дії. Відповідно наявність перших обмежує можливість використання води для приготування їжі та пиття (санітарно-токсикологічне обмеження), а других -- купання (санітарне обмеження) [ 11 ].

Для води культурно-побутового та господарсько-питного призначення в основу нормування покладені переважно санітарно-токсикологічні, загальносанітарні та органолептичні обмеження, а для води рибогосподарського призначення – рибогосподарські, токсикологічні і почасти органолептичні ліміти. Всього для води господарсько-питного призначення встановлені ГДК для 640 речовин, рибогосподарського призначення – для 147 речовин [ 12 ].

 

 

Водопідготовка – це стабілізація та очищення поверхневих і стічних вод від механічних домішок, сполук заліза, нафти на водоочисних станціях та інших об’єктах [ 8 ].

 

 

Під забруднювальними воду речовинами розуміють такі, вміст яких у воді зумовлює порушення норма якості води. Згідно з класифікацією, запропонованою Л. А. Кульським, забруднювальні речовини за їх фазово- дисперсним станом і відношенням до дисперсійного середовища поділяють на чотири групи. Домішки перших двох груп (крім високомолекулярних сполук) утворюють термодинамічно нестійкі гетерогенні системи, а двох інших – термодинамічно рівноважні оборотні гомогенні системи [ 3].

До першої групи належать не розчинні у воді зависі, а також бактерії та планктон. Вони кінетично нестійкі і підтримуються у завислому стані динамічними силами водяного потоку. В стані спокою зависі осідають. Розмір їх часточок становить 103-107 м.

Друга група домішок поєднує гідрофільні й гідрофобні мінеральні та органо-мінеральні колоїдні часточки ґрунтів, недисоційовані і нерозчинні форми високомолекулярних гумусових речовин, детергенти та інші речовини. До цієї групи належать також віруси і мікроорганізми, які за своїми розмірами близькі до колоїдних часточок. Розміри дисперсних часточок знаходяться в межах 10 7-1СГ9м. Кінетична стійкість гідрофобних домішок характеризується співвідношенням сил гравітаційного поля і броунів- ського руху. Агрегативна стійкість їх зумовлена електростатичним станом міжфазної поверхні і утворенням на поверхні частинок стабілізувальних шарів.

Третя група забруднювальних домішок включає молекулярно-розчинні сполуки розміром менш ніж 1CГ9м. До неї відносять розчинені гази, органічні речовини біологічного походження та інші домішки, що можуть міститися в складі промислових і господарсько-побутових стоків. У водному середовищі можливий перебіг двох процесів: сполучення різнорідних молекул (гідратація) і сполучення однорідних молекул (асоціація). Молекулярно-розчинні речовини здатні за рахунок водневих зв’язків утворювати з водою неміцні сполуки, що існують лише в розчині. Велике значення ці зв’язки мають також при асоціації молекул розчиненої речовини. Необхідною умовою їх виникнення є достатня полярність валентних зв’язків гідрогену у вихідних речовинах.

До четвертої групи забруднювальних домішок належать електроліти – речовини з йонним або сильно полярним зв’язком, які під впливом полярних молекул води дисоціюють на йони. Кристалічні структури цих речовин руйнуються переважно в результаті процесу гідратації.

Для кожної групи домішок можна виділити деякі специфічні фізико- хімічні методи контролю їх вмісту. При цьому враховують розмір часточок, рухливість в електричному полі, взаємодію зі світловим випромінюванням, кінетичну нестійкість системи «вода – домішка» та інші особливості [ 8 ].

 

 

Для виконання всіх зазначених вище вимог стічні води перед скиданням у водойми слід очищати. Всі методи очищення поділяють на три основні групи – механічні й механохімічні, хімічні й фізико-хімічні та біохімічні

Систематизація забруднювальних домішок на основі їх дисперсного стану та фізико-хімічних властивостей дає змогу згрупувати всі способи очищення також у чотири групи, як і власне домішки. Вихідні положення цього принципу можна сформулювати так: 1) фазово-дисперсний стан домішок води зумовлює їх поведінку в процесі очищення; 2) кожному фазово-дисперсному стану забруднювальних домішок відповідає сукупність методів, що дає змогу досягти необхідних якісних показників очищеної води зміною цього стану або без зміни його [ 7 ].

В основу технології очищення води від домішок кожної групи закладені процеси, що відбуваються під дією сил, які найефективніше впливають на цю дисперсну систему. Так, для видалення гетерофазних домішок першої групи рекомендують такі процеси: механічне розділення в гравітаційному полі або під дією відцентрових сил, а також фільтрування крізь