Основные показатели при исследовании воды - Домашний мастер Dach-Master.ru
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные показатели при исследовании воды

Анализ воды из скважины: жизненно важные показатели

Техногенное воздействие на подземные воды и их истощение в Московской области вызывает тревогу у экологов. Любой автономный источник нуждается в проверке, даже если он предназначен только для бытовых нужд, полива, душа. Что касается питьевой воды ‒ лабораторное исследование должно быть расширенным и тщательным.

Какие показатели воды наиболее важны для человека

Когда есть понимание необходимости проверки, возникают вопросы: что именно содержится в нашей воде, куда следует обратиться, от каких примесей следует избавиться в первую очередь. Вот тут мы сталкиваемся с выбором организации, проводящей анализ, с ее компетентностью и добросовестностью.

К сожалению, есть компании, продающие фильтры и очистные сооружения, которые манипулируют результатами для подталкивания неопытного дачника к покупке дорогостоящего оборудования. Если вам некогда изучать СанПиН и другие нормативные документы, просмотрите всего лишь две таблицы :

Нормативы органолептических показателей качества воды

Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки.

Иногда мутность и небольшой привкус вовсе не свидетельствуют о том, что вода опасна, просто ее неприятно пить. Но чаще такие признаки говорят о наличии вредоносных составляющих. Цветность указывает на перенасыщенность металлическими соединениями.

Нормативы содержания вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации

Стандартно проверяются не все указанные в таблице элементы ‒ 15, 16 пунктов. Вы можете заказать углубленное исследование скважины (около 30 параметров).

Краткий обзор обобщенных показателей

  • PH. Определяет кислотность воды. Оптимальной величиной считается 7,5 – 8,5 мг/л. Поддерживая это соотношение, вы создаете условия для активного притока кислорода в клетки мозга, восстановление микрофлоры ЖКТ, иммунитет.
  • Общая минерализация. Суммарное число всех растворенных минеральных солей на 1 л. При показателе свыше 300 мг/л мы уже говорим о настоящей морской воде. Чем выше уровень минералов, тем более соленая вода в скважине.
  • Общая жесткость. Катионы кальция, алюминия, магния. Взаимодействуя с ионами карбонатов, создают плохо растворимые соли, образующие отложения (накипь) на технике и трубах.
  • Окисляемость. Суммарное количество органики в жидкости, не считается вредным, но способствует размножению гнилостных бактерий. Простейший метод избавления – хлорирование.
  • Нефтепродукты, ПАВ, фенольный индекс целесообразно проверять в случае глубины водозабора менее 15 м.
  • Неорганические примеси

Обратите внимание на класс опасности. Мы видим, что наибольший урон здоровью принесет ртуть и бериллий. Спешим успокоить – ртуть никогда не попадает в скважину естественным путем. Бериллий же крайне редко встречается в концентрации, превышающий ПДК.

Рассмотрим некоторые вещества, влияющие на экологию подземных вод Московской области.

  • Железо. Регулярное употребление жидкости с содержанием Fe больше 0,8 мг на 1 килограмм массы тела провоцирует гемохроматозу – отложение металла в тканях. Помимо вреда здоровью, железо разъедает бытовые приборы, канализацию, оставляет коричневые налеты при стирке.
  • Нитраты. В скважинах их количество не велико, в отличие от колодцев. Такие соединения ускоряют рост водорослей, ухудшая снабжение воды кислородом. Токсичны, влияют на кровеносную систему.
  • Фториды. Недостаток фтора пагубно сказывается на состоянии зубов, а избыток приводит к флюорозу (поражение костей).
  • Марганец. Недостаток металла плохо влияет на растения, что влечет за собой ухудшение корма для скота. В этом случае приходится использовать специальные удобрения. У людей избыток элемента вызывает слабость, нарушение метаболизма.

В отдельную таблицу анионов включен сероводород ‒ продукт разложения органики. Распространен там, где не хватает кислорода, поступает из стоков целлюлозных, химических, иных производств. Испарения газа вызывают удушье, беспокойство, головокружение.

Остальные вещества встречаются не во всех водных горизонтах и в меньшем количестве. После установки фильтров, сделайте комплексный, развернутый анализ. Ориентируясь на первый результат, вы будете знать показатели, требующие регулярной проверки.

Исследование воды из скважин

Частота забора проб

По нормам СанПиН п. 2.2.3 для поверхностных пластов предусмотрены ежемесячные исследования для юридических лиц. Владельцам частных колодцев нет необходимости в таком частом обращении к специалистам без серьезных оснований. Для скважин документ предусматривает делать анализы каждый квартал.
Новые источники тестируют в начале эксплуатации и сразу после монтажа очистной системы. При получении хороших результатов по итогам каждого сезона, в дальнейшем достаточно контролировать точку один раз в год.
Для забора воды нужно следовать определенным правилам, иначе конечные данные будут недостоверны.

Делая экспресс-анализ, вы получите достаточный результат, если ваша скважина глубже ста метров (артезианская) и нет изменений в свойствах воды. В остальных случаях стоит сделать подробный анализ, особенно верхних грунтовых слоев.

Задачи лабораторных исследований

1. Принятие решения о возможности использования данной воды как питьевой. Этот аспект особенно актуален при покупке коттеджа или земли под дачу.
2. Получение результата по химическим, бактериологическим особенностям для выбора способа фильтрации до нужных показателей.
3. Оценка работы очистных систем, их эффективность.
4. Мониторинг параметров.

Когда следует делать анализ

  • Бурение новой скважины.
  • Снижение напора, уровня, качества по непонятным причинам.
  • Соседство с производственными или сельскохозяйственными объектами.
  • Аварийные ситуации: проникновение сточных, канализационных жидкостей, выброс в воздух избытка ядовитых газов рядом с участком.

Факторы, определяющие химический состав воды из скважин

  • Тип породы.
  • Источники подпитки.
  • Степень изоляции от верхнего слоя и других водоносных пластов.

Резюме

Для подземных вод МО характерна повышенная минерализация, щелочность и жесткость. Например, Окско-Портвинский горизонт вдвое превышает норматив по содержанию железа, а Нарофоминск в 7 раз. В Каширском и Можайском районах отмечено превышение норм фтористых соединений. Несмотря на то, что скважинная вода считается чище, колодезной, она тоже подвержена загрязнениям, характерным для своего округа.

Форум для экологов

Форум для экологов

Анализы воды: какие показатели взять?

ИЭИ для водозабора. На какие показатели нужно исследовать воду из реки?

Модераторы: ГЭТИ, андрей59

Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение Васильева » 08 июн 2015, 09:48

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение Эко03 » 11 июн 2015, 10:53

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение A_L_ » 05 авг 2015, 08:49

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение Famileva » 17 май 2017, 16:33

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение ГЭТИ » 17 май 2017, 19:08

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение Famileva » 17 май 2017, 19:22

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение ГЭТИ » 17 май 2017, 19:47

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение Famileva » 17 май 2017, 20:01

Re: Анализы воды: какие показатели взять?

Сообщение ГЭТИ » 17 май 2017, 20:23

Технологические нормативы, технологические показатели и маркерные вещества

Н. Д. Сорокин, канд. физ-мат. наук
ООО Фирма Интеграл

Для оформления заявки на получение комплексного экологического разрешения необходимы технологические нормативы. Их.

говорит, что надо для этого резервуара обеспечить в радиусе первого пояса ЗСО (30 м) исполнение требований пп. 1.6, 3.2 СанПиН 2.1.4.1110-02.

Отправлено спустя 1 минуту 42 секунды:

Очень непросто убедить эксперта. Высказанные доводы не.

Уважаемые специалисты, пришёл ответ из РОспотребнадзора с результатами проб воды. Оцените пожалуйста.

РПН6.PNG
РПН5.PNG
РПН4.PNG
РПН3.PNG
РПН2.PNG
РПН1.PNG

Ответственность

Форум «Форум для экологов» является общедоступным для всех зарегистрированных пользователей и осуществляет свою деятельность с соблюдением действующего законодательства РФ.
Администрация форума не осуществляет контроль и не может отвечать за размещаемую пользователями на форуме «Форум для экологов» информацию.
Вместе с тем, Администрация форума резко отрицательно относится к нарушению авторских прав на территории «Форум для экологов».
Поэтому, если Вы являетесь обладателем исключительных имущественных прав, включая:

— исключительное право на воспроизведение;
— исключительное право на распространение;
— исключительное право на публичный показ;
— исключительное право на доведение до всеобщего сведения

и Ваши права тем или иным образом нарушаются с использованием данного форума, мы просим незамедлительно сообщать нам по электронной почте.
Ваше сообщение в обязательном порядке будет рассмотрено. Вам поступит сообщение о результатах проведенных действий, относительно предполагаемого нарушения исключительных прав.
При получении Вашего сообщения с корректно и максимально полно заполненными данными жалоба будет рассмотрена в срок, не превышающий 5 (пяти) рабочих дней.

Наш email: eco@integral.ru

ВНИМАНИЕ! Мы не осуществляем контроль за действиями пользователей, которые могут повторно размещать ссылки на информацию, являющуюся объектом Вашего исключительного права.
Любая информация на форуме размещается пользователем самостоятельно, без какого-либо контроля с чьей-либо стороны, что соответствует общепринятой мировой практике размещения информации в сети интернет.
Однако мы в любом случае рассмотрим все Ваши корректно сформулированные запросы относительно ссылок на информацию, нарушающую Ваши права.
Запросы на удаление НЕПОСРЕДСТВЕННО информации со сторонних ресурсов, нарушающей права, будут возвращены отправителю.

Читать еще:  Виды проводимых занятий по го в организации

Основные показатели качества воды;

Нормы качества воды.

Основные показатели качества воды и водяного пара. Определение основных показателей качества воды и водяного пара.

Качество природных вод

Примеси поступают в воду, находящуюся в природном круговороте, из окружающей ее среды. Вода, занимающая около 70 % поверхности Земли, испаряясь, поступает в атмосферу, а после конденсации водяных паров в верхних слоях атмосферы возвращается на поверхность Земли в виде осадков, образуя поверхностные и подземные стоки и водоемы. Подземные стоки создаются при просачивании атмосферной воды в более или менее глубокие слои почвы, где вода собирается над водонепроницаемыми пластами, стекает по ним и выходит вновь на поверхность земли в местах выхода этих пластов, сливаясь с поверхностными стоками.

Количественный и качественный составы примесей рек и водоемов зависят от метеорологических условий и подвержены сезонным колебаниям. Так, в весенний паводковый период, после вскрытия льда, воды содержат минимальное количество растворенных солей, однако характеризуются максимальным количеством взвешенных веществ, увлекаемых с поверхности почвы быстрыми потоками талых вод. В зимний период в результате питания поверхностного водотока подземными водами его солесодержание достигает максимума (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 — Изменение солесодержания по временам года.

В летнее время состав речной воды определяется соотношением в питании долей поверхностного и подземного стоков.

Географические и сезонные изменения состава природных вод необходимо учитывать при использовании показателей качества природной воды для того, чтобы не определять пригодность водотока по результатам единичного наблюдения, выполненного на значительном расстоянии от планируемого места водозабора.

Для оценки качества природных вод и вод энергообъектов на различных стадиях технологического процесса приняты нижеперечисленные показатели. Все показатели определяются в профильтрованных пробах воды за исключением одного показателя содержания взвешенных веществ, который определяется непосредственно в отобранной пробе с помощью весового метода. Исследуемую воду фильтруют через предварительно высушенный и взвешенный бесзольный бумажный фильтр. По окончанию фильтрования фильтр с задержанными грубодисперсными частицами высушивают при t = 105 ºС до постоянной массы, затем опять взвешивают и прирост массы выражают в мг/л.

В связи с тем, что определение масс достаточно трудоемко при необходимости быстрого получения результата анализа пользуются косвенным методом. Определяют прозрачность воды по »кресту» или по »шрифту».

Сухой остаток (мг/л) определяется путем выпаривания определенного объема предварительно профильтрованной пробы и последующего просушивания остатка при температуре 110-120 ºС. Сухой остаток выражает содержание растворенных в воде минеральных и органических примесей нелетучих при указанной температуре. Содержащиеся в природной воде гидрокарбонаты Сa и MgСa(HCO3)2 и Mg(HCO3)2 при указанной температуре разлагаются с выделением H2O и CO2 и в сухом остатке появляется CaCO3 и MgCO3, что следует иметь ввиду, сравнивая сухой остаток с минеральным.

Минеральный остаток (общее солесодержание) подсчитывается путем суммирования концентраций катионов и анионов, определенных при проведении полного химического анализа воды.

Прокаленный остаток характеризует содержание в воде минеральных веществ. Он определяется путем прокаливания при 800 ºС сухого остатка. При прокаливании сгорают органические вещества, частично разлагаются карбонаты.

Окисляемость – показатель, характеризующий содержание в воде органических веществ. В связи с трудностью аналитического определения индивидуальных органических веществ оценивается их суммарное содержание по количеству окислителя, расходуемого на их окисление. Обычно в качестве окислителя используется перманганат калия (KMnO4) и определяют »перманганатную окисляемость», выражаемую в условном пересчете на кислород (мг/л О2).

Общая жесткость, представляющая собой суммарную концентрацию в воде ионов Ca 2 + и Mg 2 + (катионы). Жесткость выражается или в мг экв/л воды или в мкг экв/л. Общая жесткость подразделяется на карбонатную и некарбонатную.

— Карбонатная жесткость обусловливается наличием в воде бикарбонатов и карбонатов Са и Mg [Mg(HCO3)2 и Сa(HCO3)2, CaCO3, MgCO3]. Эту жесткость называют временной.

— Некарбонатная жесткость (постоянная) характеризуется присутствием в воде сульфатов и хлоридов Са и Mg [CaCl2, CaSO4, MgCl2, MgSO4].

При кипячении гидрокарбонаты разрушаются, образующиеся при этом малорастворимые карбонаты выпадают в осадок, и общая жесткость воды уменьшается на величину карбонатной или временной жесткости. Хлориды и сульфаты при кипячении не разрушаются, поэтому некарбонатная жесткость постоянна.

Общая щелочность водыО) – суммарная концентрация в воде растворимых гидроксидов и анионов слабых кислот [HCO3 — , CO3 2 — ] за вычетом концентрации ионов водорода. Общая щелочность выражается в мг экв/л и определяется титрованием пробы воды кислотой в присутствии индикаторов (фенолфталеин и метилоранж). Для вод, в которых может содержаться гидратная форма щелочности [ОН — ], карбонатная [СО3 2 — ] и бикарбонатная [НСО3 — ] вычисление отдельных форм общей щелочности определяется по специальным таблицам.

Таблица 1.1 – Цвета индикаторов в различных растворах

Основные показатели качества воды

ХЕРСОНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

«ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»

Методические указания к проведению

Лабораторной работы №5

«ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОДЫ»

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Общая химическая технология»

Составил ст. преподаватель Кузнецов С.И., количество страниц 25.

Утверждено на заседании кафедры Экологии и БЖД протокол №1 от 03.09.08 р.

Зав. кафедры Михайлик В.Д.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с методами технического анализа воды.

2. Практически осуществить определение карбонатной, некарбонатной и общей жесткости воды.

3. Практически осуществить определение окисляемости воды.

4. Практически осуществить определение общей щелочности воды.

5. Практически осуществить определение сухого остатка воды.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Введение

В различных производствах химической промышленности вода используется чрезвычайно широко. Она применяется как универсальный растворитель для большого числа твердых, жидких и газообразных веществ. Велико ее значение и как химического сырья в производ­ствах водорода, серной и азотной кислот, едкого натра, извести, в различных реакциях гидратации и гидролиза. В текстильной про­мышленности вода используется для приготовления красильных раст­воров, в процессах отбелки, мерсеризации, промывки и т.д. Кроме технологических целей в еще больших размерах вода используется как теплоноситель и хладагент. С помощью воды осуществляется, напри­мер, теплоотвод из зоны реакции в экзотермических процессах. Водяной пар и нагретая вода применяются для подвода тепла в эндо­термических процессах для нагревания взаимодействующих веществ и для ускорения многих процессов.

Поскольку вода является хорошим растворителем, то природные воды обычно содержат разнообразные примеси, поэтому к воде, при­меняемой для технологических и теплотехнических целей, предъяв­ляют жесткие требования в отношении содержания в ней растворен­ных веществ, механических примесей, микроорганизмов и т.п.

Характеристика воды

Природные воды делятся на три вида, сильно отличающиеся по содержанию примесей.

Атмосферная вода — дождевая и снеговая — содержит примеси, которые находятся в атмосферном воздухе; углекислоту, кислород, иногда окислы азота, серы, органические примеси и пыль. Чем загрязнённей атмосфера, тем больше примесей содержит атмосферная вода. Протекая по поверхности земли или проходя через грунт, атмосферная вода обогащается дополнительным количеством раство­римых соединений, содержащихся в земной поверхности.

Поверхностные воды — речные, озерные, морские, кроме приме­сей, содержащихся в атмосферной воде, имеют а своем составе дву­углекислые соли кальция, магния, натрия, калия, а также серно­кислые и хлористые соли, которые переходят в ее состав из почвы. Кроме того, поверхностные воды часто загрязнены промышленными и бытовыми отходами, которые могут содержать самые разнообразные примеси. Наиболее богата солями морская вода. Она содержит до 20-30 г/м 3 различных примесей, в основном солей натрия, кальция, магния. Вода, содержащая один г. солей в 1 кг, называется пресной, более одного г/кг — соленой.

Подземные воды — ключевые, колодезные, артезианские — обра­зуются в результате накопления в подземных резервуарах атмосфер­ной воды, попадающей в них при прохождении через водопроницаемые слои почвы. При этом вода вступает в химическую реакцию с мине­ральными и органическими веществами почвы и горных пород. Подземные воды, насыщенные различными солями (рассолы), могут служить сырьем для получения тех или иных химических продуктов. Так, из рассола хлористого натрия можно получить соду, едкий натр, хлор.

Воды всех видов содержат также различные количества бактерий, грибков и других микроорганизмов.

Виды примесей

Природные воды (поверхностные и подземные) содержат следующие наиболее часто встречающиеся примеси:

· твердые и жидкие взведенные вещества (песок, глину, илистые частицы, остатки растений, частицы минералов, капельки минеральных масел, нефти, мазута и т.п.);

· бактерии и другие микроорганизмы;

· коллоидные и полуколлоидные вещества (гуминовые вещества, сложные белковые аминокислоты, коллоидно — измельчённые частички минералов, окислы железа и алюминия), эти вещества не осаждаются в течение весьма длительного времени;

· природные соли, кислоты и щелочи, находящиеся в истинно растворенном состоянии и диссоциирующие в воде на ионы.

Читать еще:  Впервые проводящие ткани появились

В подавляющем большинстве случаев состав природных вод опреде­ляется следующими ионами: Са 2+ , Мg 2+ , Na + , Cl — , SO4 2- , HCO3 — , HSiO3 . Остальные ионы CO3 2 , H + , OH — , NH4 + , NO2 — , NO3 2- , Fe 2+ , Cu 2+ обычно содержатся в природных водах в незначительных количествах.

Примеси в природных водах могут находиться в трех состояниях;

в истинно растворенном, образуя истинный или молекулярный раствор, в истинном растворе между молекулами воды размещаются отдельные молекулы или ионы растворенного вещества: газов, мине­ральных солей и некоторых органических соединений; диаметр частиц, которые находятся в истинно растворенном состоянии, не превышает одной миллионной миллиметра;

в коллоидно — растворенном, образуя ,растворы, в которых диаметр частиц примесей имеет от I до 100 миллионных миллиметра; в этих растворах между водой и коллоидно-растворенным веществом имеется поверхность раздела;

в грубодисперсном, образуя взвеси, в которых диаметры частиц имеют размеры более 100 миллионных частей миллиметра. Во время отстаивания эти взвеси или выпадают в осадок, если они тяжелее воды, или всплывают на поверхность, если они легче воды. Взвеси образуются частицами песка, глины, остатками вымершей растительнос­ти и пр.

Основные показатели качества воды

Важнейшими показателями качества воды, которые определяют при­годность ее для использования в промышленности, являются общая жесткость, щелочность, сухой остаток, окисляемость и содержание коррозионно-активных газов (кислорода и углекислого газа).

Жесткость воды — один из наиболее важных показателей качества воды, используемой в промышленности. Жесткость характеризуется на­личием в ней накипеобразующих солей кальция и магния. Чем больше в ней кальциевых и магниевых солей, тем она считается более жест­кой.

Общая жесткость воды есть суммарная концентрация в ней ионов кальция и магния, выраженная в эквивалентных единицах. За единицу жесткости принят миллиграмм-эквивалент на килограмм (мг×экв/кг), употребляемый для измерения высокой жесткости и микрограмм-экви­валент на килограмм (мкг×экв/кг) — для измерения малой жесткости.

Для пересчета выраженных в миллиграммах на килограмм концен­траций кальция и магния в миллиграмм-эквивалент килограмм их необходимо поделить на эквивалентные массы этих катионов

,

где М — жесткость, мг×экв/кг;

ССа 2+ , СMg 2+ концентрация в воде катионов кальция и магния, мг/кг;

20,04 и 12,16 — эквивалент­ная масса кальция и магния соответственно.

Эквивалентом вещества называют его количество, соответствующее в данной реакции одному атому водорода.

Общая жесткость воды подразделяется на временную (или карбо­натную) и постоянную (или некарбонатную).

Временную (или карбонатную) жесткость составляют содержащиеся в воде бикарбонаты кальция Са(НСО3)2 и магния Мg(НСО3)2. Эти соли при нагревании выше 70°С распадаются и образуют малораство­римые соли СаСО3 и МgСО3, которые выпадают в осадок и в виде шлама удаляются из воды при продувке.

Постоянная (или некарбонатная) жесткость воды определяется содержанием в ней сернокислых и хлористых солей кальция и магния. При непрерывном испарении воды из котла концентрация растворенных в ней солей постоянной жесткости возрастает, и при достижении пре­дела растворимости начинается процесс выпадения отдельных солей из раствора. Выпадающие из воды соли постоянной жесткости образуют плотную накипь на стенках труб и барабанов котла.

Общая жесткость воды равна сумме постоянной и временной жесткости. Таким образом, с одной стороны, общая жесткость воды рав­на сумме кальциевой и магниевой жесткости а, с другой стороны, сумме постоянной (некарбонатной) и временной (карбонатной) жесткости.

По величине общей жесткости природные воды подразделяются:

· малой жесткости Жо 12 мг×экв/кг.

Щелочность представляет собой суммарную концентрацию содержа­щихся в воде бикарбонатов, карбонатов, гидратов и солей других слабых органических кислот (гуматов). Все перечисленные вещества вступают в реакцию с соляной и серной кислотами с образованием хлористых или сернокислых солей щелочноземельных металлов. Количе­ство кислоты, затраченное на титрование с индикатором, дает величину общей щелочности воды.

Щелочность измеряется теми же единицами, что и жесткость, т.е. миллиграмм-эквиваленту на килограмм и микрограмм-эквиваленту на килограмм соответствует содержание в 1 л воды примерно 53 мг кальцинированной соды (Na2CO3) , 40 мг едкого натрия (NaOH ), 54,7 мг тринатрийфосфата и т.д.

В природных водах щелочность обычно обусловливается присут­ствием бикарбонатов, гидратов и гуматов. В зависимости от анионов различают следующие щелочности;

· бикарбонатную (концентрация бикарбонатных ионов НСО3 — );

· карбонатную (концентрация карбонатных ионов СО3 2- );

· гидратную (концентрация гидроксильных ионов ОН) и др.

В простейшем случае приближенно можно считать, что общая щелочность воды может состоять только:

· из гидратной щелочности;

· из суммы гидратной и карбонатной щелочности;

· из суммы карбонатной и бикарбонатной щелочности;

· только из бикарбонатной щелочности.

Сухой остаток характеризует пригодность данной воды для пита­ния паровых котлов и выражает суммарное содержание растворенных в воде нелетучих молекулярно-дисперсных и коллоидных веществ мине­рального и органического происхождения. Сухой остаток определяется путем выпаривания определенного объема предварительно профильтрованной воды с последующим высушиванием остатка при 110°С до постоянной массы. Он характеризует ве­совую величину содержания примесей воды, обладающих термической устойчивостью при указанной температуре высушивания. Сухой остаток измеряется в миллиграммах на килограмм (мг/кг).

В сухой остаток не входят взвешенные вещества, летучие веще­ства (например, НСО3 — , NН3 и др.) и растворенные в воде газы. По сухому остатку различают воды мало минерализованные (до 200 мг/кг), среднеминерализованные (200-500 мг/кг), повышенно минерализованные (500-1000 мг/кг) и сильно минерализованные (более 1000 мг/кг).

Окисляемость. Все природные воды в различных количествах со­держат органические вещества. Особенно много их в поверхностной воде, а в водах артезианских колодцев количество таких веществ очень незначительно.

Непосредственно определить содержание органических веществ в воде практически невозможно. Поэтому концентрация их в воде косвенно измеряется величиной окисляемости, которая показывает, какое количество кислорода или окислителя — марганцевокислого калия КмgО4 (перманганата калия) — затрачивается при известных условиях на окисление (до Н20 и СО2) органических веществ, содер­жащихся в 1 л воды. Содержание органических веществ, приближенно можно определить как разность между сухим и минеральным остатками.

Содержание коррозионно-активных газов. Такими газами являются кислород и свободная углекислота. Растворимость этих газов в воде зависит от температуры воды, в которой этот газ раство­рен. Если над поверхностью воды находятся несколько различных газов, то растворимость каждого из них пропорциональна его парциаль­ному давлению. Следовательно, на растворимость данного газа не влияет присутствие других газов, а она зависит только от того давле­ния, которое создает этот газ, если только он находится над раство­ром.

В природных водах растворяется незначительное количество сво­бодной углекислоты, так как ее мало в атмосферном воздухе, и созда­ваемое ею парциальное давление невелико. Растворимость газов в воде измеряется в миллиграммах на килограмм (мг/кг). Растворимость кисло­рода в воде при контакте с воздухом приведена в табл.1

Основные показатели качества технической воды

Для количественной оценки качества технической воды, циркулирующей в контурах СЭУ, применяют множество нормированных показателей, из которых наиболее часто используют: содержание взвешенных веществ (мг/л); общее солесодержание (мг/л); общую жёсткость (мг-экв/л), карбонатную и некарбонатную жёсткость (мг-экв/л); общую щелочность (мг-экв/л) и относительную (%), щелочное число (мг/л) и водородный показатель рН.

Для оценки качества воды кроме перечисленных могут быть использованы также сухой остаток (в мкг/кг), удельная (в Ом -1 см -1 ) и эквивалентная электропроводность (в см 2 Ом -1 мг-экв -1 ).

Все вещества, содержащиеся в воде, можно разделить на вещества растворённые и взвешенные. Взвешенные вещества (ВВ), укрупняясь в объеме котловой воды, образуют частицы большего размера (шлам), которые подразделяются на оседающие, неоседающие и всплывающие. При увеличении концентрации ВВ применяют метод замещения части котловой воды, содержащей шлам, аналогичным объемом более чистой питательной воды. Этот технологический прием (верхнее или нижнее продувание) называют продувкой парового котла.

При химическом анализе пробы воды растворённые вещества отделяют от взвешенных фильтрованием или центрифугированием. Определение концентрации растворённых веществ и общего содержания примесей состоит в выпаривании воды, высушивании остатка и взвешивании, а определение нерастворимых веществ – только в высушивании остатка после фильтрования и взвешивании.

Такой ход определения не гарантирует теоретически правильной классификации растворённых и взвешенных веществ. Он разделяет их на отделяющиеся фильтрованием и проходящие сквозь фильтр, что, однако, удовлетворяет практическим целям.

Газы, летучие вещества и вещества, которые при выпаривании или высушивании разлагаются с образованием летучих компонентов, не учитываются при вышеуказанном ходе анализа.

По разности массы сухого остатка растворённых и взвешенных веществ и массы его после прокаливания вычисляют потери при прокаливании. Потери при прокаливании показывают массу органических и неорганических веществ, улетучивающихся или разлагающихся при температуре прокаливания с образованием летучих продуктов. На результатах этих определений отражаются изменения в массе, которые могут произойти вследствие протекающих при прокаливании реакций. Это окисление минеральных веществ, потери их кристаллизационной воды (гигроскопической влаги), потери газов при термическом разложении.

Читать еще:  Клапан кпз в 1 200 от производителя

В зависимости от способа определения, принимая во внимание, сказанное выше, под обозначениями «общее содержание примесей», «растворённые» и «взвешенные» вещества подразумевают следующее

«Общее содержание примесей» – это сумма всех растворённых и взвешенных веществ, которые определяются выпариванием пробы воды, высушиванием полученного остатка при 105 о С до постоянной массы и взвешиванием. Этот показатель на практике иногда называют «общим солесодержанием», или «сухим остатком» воды» (S).

«Растворённые вещества» – это вещества, которые определяются выпариванием профильтрованной пробы воды, высушиванием остатка при 105 о С до постоянной массы и взвешиванием.

«Взвешенные вещества» (ВВ) – это вещества, которые остаются на фильтре при использовании того или иного способа фильтрования. Их определяют либо непосредственно после фильтрования пробы высушиванием осадка при 105 о С до постоянной массы и взвешиванием, либо косвенно по разности между общим содержанием примесей и количеством растворённых веществ.

«Остаток после прокаливания» – это вещества, которые остаются после прокаливания высушенных остатков при 600 о С до постоянной массы.

«Потеря при прокаливании» представляет собой разность в массе между высушенным и прокаленным остатком.

Содержание взвешенных веществ (СВВ) выражают в мг/л или в объемных процентах. Этот показатель характеризует загрязненность воды мелкодисперсными твердыми нерастворимыми примесями. Количество взвешенных веществ определяют путем фильтрования исследуемой пробы воды с последующим высушиванием остатка на фильтре при температуре 105 0 С до постоянной массы и взвешиванием. Результат вычисляют по формуле

где Gф1 и Gф2 – масса фильтра соответственно до и после фильтрования, мг; V – объём пробы воды, пропущенный через фильтр, мл; ρ = 1 г/см 3 – плотность воды.

Для определения содержания взвешенных веществ в мг/л требуются микроаналитические весы, однако использовать их на судне из-за качки последнего не представляется возможным. Поэтому в судовых условиях оседающие и всплывающие в пробе воды (известного объема) взвешенные вещества чаще всего определяют путём измерения объёма осадка, выпавшего или всплывшего в течение определённого времени. Так, для определения СВВ в котловой воде методом отстоя используют специальный стеклянный сосуд (ёмкостью 250 мл), нижняя (узкая) полость которого проградуирована в объёмных процентах.

Концентрация водородных ионов (показатель рН) – характеризует кислотность или щелочность котловой воды. При рН=7 вода имеет нейтральные свойства, при рН>7 – щелочную среду и при рН -1 .см -1 .10 -6 или Сим . см -1 .10 -6 ), т. е. χ = L / (R ⋅ f ) мкОм -1 ·см -1 , где R – сопротивление столба воды длиной L(см) и сечением f (см 2 ); на практике для измерений используют единицу сименс, т. е. См = 1/Ом (мкСм/см = См × 10 -6 /см);

электропроводность эквивалентную (λ ) (см 2 × Ом -1 / мг-экв или См·см 2 /мг-экв), т.е. λ = 10 3 χ /С, где С – концентрация вещества, мг-экв/л.

Кислотность – содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными щелочами (едким натром, едким кали), т. е. с гидроксил-ионами. Расход основания выражает общую кислотность воды. В природных водах кислотность в большинстве случаев зависит от содержания свободной растворённой двуокиси углерода и рН обычно не бывает ниже величины 4,5.

Технические сточные воды, например, после кислотной промывки котлов или опреснительных установок, часто содержат большие количества сильных свободных кислот. В этих случаях рН воды может быть ниже величины 4,5. Кислотность воды определяют титрованием её раствором NaOH или Na2CO3. Количество раствора, израсходованное при титровании пробы воды до получения рН = 4,5 соответствует свободной кислотности (m); количество, израсходованное до получения рН = 8,3 соответствует общей кислотности (р). Кислотность у анализируемой воды равна нулю, если рН ≥8,3. Конец титрования определяют визуально (по изменению окраски индикатора) или электрометрически, используя милливольтметр. Кислотность выражают в миллиграмм-эквивалентах на один литр воды (мг-экв/л).

Щёлочность – содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами, т. е. с ионами водорода. Расход кислоты при титровании пробы выражает общую щёлочность воды (Що). Другими словами, под общей щелочностью подразумевается суммарная концентрация в воде ионов ОН — , НСО3 — , СО3 2- , РО4 — , НРО4 2- , НSiО3 — , SiО3 2- и некоторых других ионов слабых органических кислот (гуматов). Ещё различают щелочность гидратную (Щг), которая обусловливается анионами ОН − ; бикарбонатную (Щбк), обусловленную анионами НСО3 — , и карбонатную (Щк) – анионами СО3 2- .

В обычных природных водах щёлочность, как правило, зависит только от гидрокарбонатов щелочноземельных металлов. В этом случае значение рН воды не превышает 8,3. Общая щелочность практически тождественна карбонатной жёсткости и соответствует содержанию гидрокарбонатов.

Увеличение, например, в котловой воде количества растворимых карбонатов и гидроокисей повышает значение рН более 8,3. Та часть общей щёлочности, которая соответствует количеству кислоты, нужному для понижения рН до 8,3 – называется свободной щёлочностью воды (Щсв). Ввиду того, что общая и свободная щёлочность находятся в стехиометрической зависимости от содержания ионов НСО3 — , СО3 — и ОН — , по величине Що и Щсв можно определить косвенным путём присутствие и количество этих ионов.

Щёлочность определяют титрованием воды раствором сильной кислоты. Количество раствора, израсходованное до достижения рН = 8,3 эквивалентно свободной щёлочности; количество его, необходимое для достижения рН 4,5, эквивалентно общей щёлочности. Если рН воды меньше 4,5, её щёлочность равна нулю. Титрование до рН = 4,5 менее точно, так как на результат влияет свободная СО2. Конечную точку можно находить визуально, используя изменение цвета раствора индикатора (фенолфталеина) или электрометрически при помощи рН-метра. Результаты определения выражаются в миллиграмм-эквивалентах на 1 литр воды.

В технике часто используют показатель «щелочное число».

Щелочное число (ЩЧ), в мг/л – это гидратная щелочность, выраженная эквивалентным количеством едкого натра (NaOH): ЩЧ = 40 × Щг ,

где 40 – эквивалент NaOH.

Общая жёсткость воды (Жо) – показатель качества, характеризующий величину суммарной концентрации в воде катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция (Са2 + ) и магния (Мg2 + ).

Общую жёсткость по анионному составу подразделяют на карбонатную и некарбонатную: Жо = Жк + Жн,

где Жк – карбонатная жёсткость, а Жн – некарбонатная жёсткость, мг-экв/л.

Карбонатная жёсткость обусловлена наличием в воде карбонатов и гидрокарбонатов, бикарбонатных ионов НСО3 — .

Некарбонатная жёсткость обусловлена наличием в воде катионов щелочноземельных металлов (в основном кальция и магния), соответствующих анионам минеральных кислот: хлорид-, сульфат-, силикат-, нитрат-ионам (СаСl2, СаSO4, СаSiO3, СаNО3) и других.

Общую жёсткость определяют комплексонометрическим методом, результаты определения выражаются в мг-экв/л, а также в немецких ( о Н), французских ( о Ф) или английских ( о А) градусах жёсткости.

Cодержание хлоридов (хлориды или соленость) в мг/л хлор-иона определяет содержание в воде хлористых солей (NaCl, СаС12, МgCl2 и др.), составляющих наибольшую часть солевого состава природных и котловых вод. По содержанию хлоридов косвенно судят об общем солесодержании воды.

Фосфатное число (фосфаты) – содержание в воде фосфатов в мг/л РО4 3- или Р2О5. 1 мг/л РО4 3- = 1,34 мг/л Р2О5. Фосфаты входят в состав многих противонакипных реагентов, используемых при внутрикотловой водообработке.

Нитратное число (нитраты) показывает содержание в котловой воде солей азотной кислоты (нитратов) в мг/л NaNО3.

Содержание окислов меди и железа в питательной воде выражается в мкг/л и характеризует вероятность появления этих отложений на поверхностях нагрева котельных установок с высокими параметрами пара.

Содержание кислорода в воде выражается в мг/л и характеризует вероятность возникновения кислородной коррозии в парообразующих трубках поверхности нагрева котельных установках.

Содержание нефтепродуктов (нефтесодержание воды) из-за разных значений их удельной плотности при изменении температуры, в питательной, котловой воде или в конденсате отработавшего пара СЭУ выражается в объёмных частях нефтепродукта на миллион аналогичных объёмных частей воды (млн -1 или ppm) и является важным показателем качества воды, обеспечивающим надёжность и эффективность технической эксплуатации СЭУ. Присутствие, например, капельных нефтепродуктов в котловой воде вызывает образование на теплопередающей поверхности котла плёнки углеводородных отложений, которая затем коксуется и обладает значительным термическим сопротивлением. Это приводит к местному перегреву металла парообразующих трубок котла, потере их прочности и – к неизбежному разрушению под действием внутреннего давления.

В табл. 3.1 представлены предельные нормы показателей качества воды, рекомендованные правилами технической эксплуатации судовых котельных установок в зависимости от её назначения, а также типа парового котла и давления пара (рк) в нём.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector