مقدمة
معالجة المياه الصناعية عبارة عن مجموعة من العمليات التي توفر تنقية المياه - إزالة الشوائب الضارة منه والتي تكون في حالة مذابة وغروية ومعلقة.
يتم تحديد ضرر الشوائب الموجودة في الماء من خلال العملية التكنولوجية باستخدام الماء. تختلف شوائب الماء في التركيب الكيميائي والتشتت. تسد أنظمة التعليق الخشنة خطوط الأنابيب والأجهزة ، وتشكل سدادات يمكن أن تتسبب في وقوع حوادث. الشوائب الموجودة في الماء في حالة غروانية تسد أغشية المحلل الكهربائي ، وتتسبب في رغوة الماء وتنتقل في الجهاز. أضرار جسيمة لدورة الإنتاج
تطبيق الأملاح والغازات المذابة في الماء التي تشكل قشور
والتسبب في تدمير سطح المعادن بسبب التآكل.
وبالتالي ، فإن معالجة المياه الصناعية هي عملية معقدة وطويلة تشمل العمليات الرئيسية التالية: الترسيب ، والتخثر ، والترشيح ، والتليين ، والتحلية ، والتطهير ، وإزالة الغازات.
خصائص المياه الطبيعية وشوائبها
الماء هو أحد أكثر المركبات وفرة على وجه الأرض. تقدر الكتلة الإجمالية للماء على سطح الأرض بـ 1.39. 10 18 طن معظمها موجود في البحار والمحيطات. المياه العذبة المتاحة للاستخدام في الأنهار والقنوات والخزانات هي 2. 10 14 طن.الاحتياطيات الثابتة من المياه العذبة الصالحة للاستخدام 0.3٪ فقط من حجم الغلاف المائي.
الصناعة الكيميائية هي أكبر مستهلك للمياه. تستهلك المؤسسات الكيماوية الحديثة ما يصل إلى مليون متر مكعب من المياه يوميًا. معاملات استهلاك الماء بوحدة (متر مكعب / طن) في إنتاج: حمض النيتريك - حتى 200 ، الأمونيا - 1500 ، حرير الفسكوز - 2500.
تنقسم المياه التقنية المستخدمة في الإنتاج إلى تبريد وتكنولوجيا وطاقة.
مياه التبريديعمل على تبريد المواد في المبادلات الحرارية. لا تتلامس مع تدفقات المواد.
المياه المعالجةبدوره ، ينقسم إلى تشكيل متوسط ، وغسل ورد فعل. تُستخدم المياه التي تشكل البيئة للإذابة ، وتشكيل المعلقات ، وحركة المنتجات والنفايات (النقل المائي) ؛ مياه الغسيل - لمعدات الغسيل والغازية (الامتصاص) والسائلة (الاستخراج) والمنتجات الصلبة ؛ ماء التفاعل - ككاشف ، وكذلك كعامل للتقطير الأزيوتروبي. مياه المعالجة على اتصال مباشر بتدفقات المواد.
مياه الطاقةيتم استخدامه عند تلقي البخار (لتشغيل مولدات البخار) وكسائل عامل عند نقل الحرارة من مصدر إلى المستهلك (الماء الساخن).
يستخدم ما يقرب من 75٪ من المياه المستخدمة في الصناعة الكيميائية لتبريد معدات المعالجة. يستخدم باقي الماء بشكل أساسي ككاشف كيميائي ، مستخلص ، ماص ، مذيب ، وسط تفاعل ، عامل نقل ، ماء تغذية في غلايات حرارة النفايات ، لتشكيل اللب والمعلقات ، لغسيل المنتجات والمعدات.
المصدر الرئيسي الذي يلبي الاحتياجات الفنية والمنزلية للمياه هي مياه طبيعية.
المياه الطبيعية عبارة عن نظام ديناميكي معقد يحتوي على غازات ومواد عضوية وعضوية في حالة مذابة أو غروانية أو معلقة حقًا.
عن طريق التركيب الكيميائيإلى عضوي (الأحماض الدبالية ، أحماض الفولفيك ، اللجنين ، البكتيريا ، إلخ) وغير العضوية (الأملاح المعدنية ، الغازات N ، O ، CO ، HS ، CH ، NH ، إلخ).
بالتشتت. هناك أربع مجموعات.
إلى المجموعة الأولىتشمل المعلقات في الماء للمواد غير القابلة للذوبان. يتراوح حجم هذه الشوائب من معلقات دقيقة إلى جزيئات كبيرة ، أي 10 -5 10 -4 سم أو أكثر (رمل ، طين ، بعض البكتيريا).
إلى المجموعة الثانيةتشمل الأنظمة الغروية ، المواد الجزيئية بحجم جسيمي من 10 -5 × 10 -6 سم.
للمجموعة الثالثةتشمل المحاليل الجزيئية في الماء من الغازات والمواد العضوية بحجم جسيم 10 -6 × 10 -7 سم ، وهذه المواد موجودة في الماء على شكل جزيئات غير مرتبطة.
للمجموعة الرابعةتشمل المحاليل الأيونية للمواد التي تنفصل في الماء إلى أيونات ولها حجم جسيمي أقل من 10-7 سم. في حالة الذوبان حقًا ، توجد بشكل أساسي أملاح معدنية تثري الماء بالكاتيونات Na ، K ، NH ، Ca ، Mg ، Fe ، Mn ، وأنيونات HCO ، CI ، SO ، HSiO ، F ، NO ، CO ، إلخ.
يعتمد تكوين وكمية الشوائب بشكل أساسي على أصل الماء. حسب الأصل ، تتميز المياه الجوية والسطحية والجوفية.
مياه الغلاف الجوي- مياه الأمطار والثلوج - تتميز بمحتوى منخفض نسبيًا من الشوائب. تحتوي هذه المياه في الغالب على غازات مذابة (N ، CO ، O ، غازات الانبعاثات الصناعية) وهي خالية تمامًا تقريبًا من الأملاح الذائبة. تستخدم مياه الغلاف الجوي كمصدر لإمدادات المياه في المناطق القاحلة والجافة.
سطح الماء- هذه هي مياه الخزانات المفتوحة: الأنهار والبحيرات والبحار والقنوات والخزانات. يشمل تكوين هذه المياه الغازات القابلة للذوبان والمواد المعدنية والعضوية ، اعتمادًا على الظروف المناخية والتربة والجيولوجية والتدابير الزراعية الفنية والتنمية الصناعية وعوامل أخرى.
تتميز مياه البحر بدرجة عالية من الملوحة وتحتوي على جميع العناصر الموجودة في القشرة الأرضية تقريبًا. الأهم من ذلك كله ، أن مياه البحر تحتوي على كلوريد الصوديوم (تصل إلى 2.6٪ من جميع الأملاح).
المياه الجوفية- مياه الآبار الارتوازية والآبار والينابيع والسخانات - تتميز بمحتوى كبير من الأملاح المعدنية المتسربة من التربة والصخور الرسوبية وكمية قليلة من المواد العضوية. تحدد قدرة التربة على الترشيح درجة الشفافية العالية للمياه الجوفية.
اعتمادًا على محتوى الملح ، يتم تقسيم المياه الطبيعية إلى مياه عذبة - محتوى ملح يصل إلى 1 جم / كجم ؛ قليل الملوحة - 1 10 جم / كجم ومالح - أكثر من 10 جم / كجم.
تتميز المياه أيضًا بالأنيون السائد فيها: نوع المياه الهيدروكربونية مع أنيون HCO السائد أو مجموع أنيون HCO و CO ؛ مياه كبريتات مياه الكلوريد. الأنهار في المنطقة الوسطى من الجزء الأوروبي من روسيا هي في الأساس من النوع الهيدروكربوني.
1 | | | | | | | | | |
جديد تمامًا في حياتنا اليومية. تزعم التحليلات التي أجرتها المنظمات والمؤسسات المستقلة والحكومية أن هناك مياه أقل نظافة و "جيدة" في بلدنا كل يوم. بالطبع ، يمكن للمرء أن يتذكر بايكال - أكبر احتياطي للمياه العذبة في العالم ، ولكن يجب أيضًا استرداد أراضيها حرفيًا إما من أولئك الذين يريدون البدء في بناء مصنع قريب ، أو من بعض المحن الأخرى.
نحن ما نشربه. يحدث "الماء النقي" فقط في المختبرات
يعتاد سكان المدينة حرفياً من المهد على خصائص مياه الصنبور. الرغبة في التخلص من البكتيريا المرضية ، فهي مليئة بسخاء بمستحضرات الكلور ، وتضيف الأنابيب المعدنية القديمة للطرق السريعة المركزية نكهة خاصة.
في محاولة لتحسين جودة المياه ، يشتري المستخدمون فلاتر مختلفة. يمكن أن تكون ثابتة للتركيب في مصدر المياه نفسه أو متحركة في شكل أباريق. تضيف الأيقونات المختلفة تفاؤلاً إلى المشترين: "موافق عليه" و "موصى به" ، لكن المواطن العادي لا يعرف ما الذي يتم تنقيته بالفعل ، وكيف يتم تنقيته ، وما إذا كان الماء يصبح أفضل قليلاً على الأقل من هذا.
من أجل استخدام المرشحات بشكل صحيح وتحقيق الفوائد ، يجب أولاً تحليل مياه الشرب بحثًا عن وجود شوائب مختلفة ، وعندها فقط ، إذا كانت هناك حاجة إلى ذلك.
لا يوجد دواء سحري قياسي ، لأن الماء مختلف المستوطناتتختلف في التكوين والذوق. وإلى جانب إمدادات المياه في المدينة ، توجد أيضًا نقاط دخول خاصة للمياه: الآبار والآبار الارتوازية والحبشية والينابيع الطبيعية والينابيع. يختلف الماء الموجود فيها تقريبًا عن بصمات الأصابع.
وخطر الشوائب هو أن معظمها ، بعد أن ذاب في الماء ، لا يرى بالعين المجردة. إنه واضح تمامًا ونظيف ، ولا يمكن اكتشاف وجود مكونات خطرة إلا بمساعدة الاختبارات المعملية.
نظرًا لخصائصه كمذيب ممتاز ، فإن الماء يلتقط في طريقه القليل من كل صخرة أو مادة تغسل. عدد الشوائب المحتملة في الماء العادي مذهل - حوالي 70000 مادة مختلفة ، منها 13000 مادة سامة ذات مخاطر مختلفة.
ضار ومفيد
من الناحية المثالية ، تحتوي مياه الشرب على تركيبة متوازنة. يحتوي لتر واحد من السائل الخام على حوالي 500 مجم من الأملاح المختلفة والمواد القابلة للذوبان. لسهولة التصنيف ، يتم تقسيمها عادة إلى أربع فئات مجتمعة السمات المشتركة:
- المواد غير القابلة للذوبان التي تشكل معلقات ومعلقات ، والتي ، بدون تأثيرات هيدروديناميكية نشطة ، تترسب ؛
- المواد العضوية الكارهة للماء والماء والمعادن الغروية ، وكذلك الدبال والفيروسات التي تتناسب جزيئاتها معها ؛
- المواد القابلة للذوبان جزيئيًا - المواد العضوية والغازات ؛
- المواد مقسمة إلى أيونات.
المواد العضوية والجزيئات الفيزيائية والمعادن والفلزات والنترات موجودة في الماء. تحدد المعايير الصحية التركيز المسموح به لكل مادة أو مجموعة من المركبات المماثلة (منتجات الكلور). بالنسبة لمياه الصنبور والمياه المعبأة ، تكون قائمة المكونات الخاضعة للرقابة أكثر صرامة من المياه من بئر أو بئر منزلي.
من بين وفرة الشوائب ، يتم تسليط الضوء على الأكثر شيوعًا في فئتها والأكثر خطورة على صحة الإنسان. الاستهلاك طويل الأمد للمياه الملوثة محفوف بالأمراض.
غير المعادن
هذه المجموعة تشمل الفلور. يعرف كل من شاهد إعلانات معجون الأسنان مدى أهميته بالنسبة للجسم ، وخاصة للعظام والأسنان. إنه وارد في أنسجة العظاموأسنان الإنسان. مع وجود فائض من الفلور ، يظهر التسمم بالفلور. أولا ، الأسنان تعاني ، مع زيادة كبيرة في معدل الاستهلاك ، فإن بنية العظام مضطربة. إذا تمت إزالة الفلوريد الزائد من النظام الغذائي ، فإن أعراضه تهدأ.
يحدث تلوث المياه بالبروم نتيجة للانبعاثات من المصانع الكيماوية. يؤثر نقصه على نمط النوم الطبيعي وتكوين الدم ، ويؤدي فائضه إلى الإصابة بمرض الجلد.
هناك رأيان شائعان بخصوص أنظمة معالجة المياه. الأول يقول إنه من الضروري تنظيفه بشكل معقول وفقط بعد إجراء تحاليل تثبت وجود شائبة معينة ، والآخر أكثر جذرية - من الأفضل إجراء تنظيف شامل شامل والتخلص من كل ما هو موجود ضار ومفيد ، الشيء الرئيسي هو شرب المياه الصالحة للشرب
اليود عنصر حيوي موجود في جميع الكائنات الحية ، لكن الرواسب الطبيعية نادرة جدًا. النقص محفوف باضطرابات النمو: القماءة ، قصور الغدة الدرقية ، أمراض الغدة الدرقية. الجرعة اليومية 0.2 مجم والجرعة المميتة 2-3 جرام وفى حالة التسمم باليود تتأثر جميع أجهزة الجسم.
الزرنيخ يشبه اليود إلى حد ما. إنه شديد السمية ، ولكنه ضروري للنمو الطبيعي للجسم ، يتراكم في الأنسجة. بالإضافة إلى الصناعة الكيميائية ، هناك العديد من المصادر الطبيعية للزرنيخ (الرماد البركاني ، خام المعادن ، الينابيع المعدنية).
الكالسيوم والمغنيسيوم الزائد لا يجعل الماء ضارًا فحسب ، بل يجعله صعبًا أيضًا. عند الغليان ، تتشكل طبقة صفراء كثيفة على الأطباق وعناصر التسخين.
الكلور صديق قديم ، بدونه يصعب تخيل مياه المدينة. في الآبار الخاصة ، تُستخدم مستحضراتها أيضًا للتطهير. يصيب الكلى والكبد الجهاز العصبييقلل من المناعة ويثير الحساسية.
حقيقة أن الماء يحتوي على "بعض الشوائب" نتعلمه من خلال النظر في أباريق الشاي والأواني
المعادن
مجموعة المعادن في تكوين الماء واسعة النطاق. المشعة والثقيلة لها تأثير مسرطن واضح. يعتبر الرصاص من أخطر أنواع الرصاص. إنه يعطل الجهاز العصبي المركزي والمحيطي ، ويثير تطور الأورام.
ضربات عطارد اعضاء داخلية, الجهاز التنفسيوالجهاز العصبي المركزي.
غالبًا ما يوجد الحديد في المياه الارتوازية. مثل معظم الشوائب ، فإنه يصيب الكبد والقلب ويقلل من وظيفة الإنجاب. قبل حدوث تغييرات لا يمكن إصلاحها في الصحة ، يمكنك ملاحظة خطوط حمراء على السباكة والأطباق ووضعها في نظام معالجة المياه.
اتصالات معقدة
وتشمل هذه مبيدات الآفات والنترات. هذه مواد مسرطنة قوية. من المستحيل ملاحظة اختلاط النترات في الماء. الأطفال الصغار معرضون بشكل خاص للتسمم ، وقد تم تسجيل الوفيات.
إن جوهر العديد من الشوائب الضارة هو أنها تتحول إلى مواد أكثر خطورة على الصحة عند التفاعل مع البكتيريا أو الشوائب الأخرى. يتحول الزئبق إلى ميثيل الزئبق الذي يؤثر على الدماغ ، ويشكل النحاس مع الكادميوم مركبًا شديد السمية.
يتناسب تركيز هذه المواد مع نشاط الزراعة ويرتبط بالاستخدام غير المنتظم للأسمدة والمطهرات. ليس لديهم وقت للتحلل ، والسقوط في الآبار والخزانات مع هطول الأمطار.
المواد العضوية الضارة
تشمل هذه المجموعة. عادة ، يجب أن يكونوا غائبين في يشرب الماء. الحقيقة الإيجابية هي أن جميعهم تقريبًا يموتون عند الغليان ، على الرغم من أنهم يظلون نشيطين في ظل ظروف مرضية لأسابيع وشهور.
تشمل الشوائب العضوية الأقل سوءًا نفايات النباتات والحشرات. فهي ملحوظة في المظهر وتعطي الماء رائحة مميزة.
تدابير التشخيص
للقضاء على الخطر عند ترتيب بئر جديد أو إنعاش بئر قديم ، يتم تسليم المياه لتحليلها إلى المختبر ، ويتم إجراء الصرف الصحي. فقط بعد الحصول على نتائج مرضية ، يمكن شرب الماء بأمان مباشرة من الصنبور أو نظام الترشيح.
يمكن تحديد بعض الشوائب في المنزل. تتجلى في شكل رائحة كريهة ، وتلوين الماء بظلال مختلفة ، وظهور الرواسب وتلطيخ الأطباق. من السهل استبدال خليط المنتجات الزيتية - سيظهر فيلم قزحي زيتي على الماء ، وسيكتسب الماء مذاقًا غير سار. يعتبر التغير في درجة حرارة الماء علامة على وجود اضطراب في البئر. يمكن تحديد الحموضة باستخدام شرائح عباد الشمس العادية.
الماء الذي يتدفق من صنبورنا ليس مثاليًا. يمكنك غسل جسدك أو أطباقك بهذا السائل ، لكنك لا تشعر بالرغبة في شربه. لقد اعتاد الجميع على ذلك لدرجة أنهم لا يفكرون حتى في ماهية الشوائب الموجودة في الماء.
صنف 10 مجموعات رئيسية من الشوائب وفقًا لـ GOST. في تحليل مفصل ، تم استخدام دراسة 40 شوائب مختلفة. هذا يحدد خصائص السائل وخصائصه الفيزيائية والكيميائية والحسية. دعنا نفرد الأنواع الرئيسية من الملوثات التي توجد غالبًا في الماء:
- التلوث الكيميائي (الشوائب العضوية وغير العضوية ، وكذلك المعادن السامة) ؛
- البكتيرية (البكتيريا المسببة للأمراض والفيروسات والفطريات) ؛
- المشعة (التلوث بنظائر اليورانيوم والسترونتيوم والراديوم) ؛
- ميكانيكي (الرمل ، الحمأة ، الطمي) ؛
- حراري (تحت تأثير درجة الحرارة ، تزداد قابلية ذوبان الماء ، وتكاثر البكتيريا اللاهوائية ، وإطلاق الغازات - كبريتيد الهيدروجين ، والميثان).
هذه ليست سوى قائمة عامة لأنواع الملوثات ، ولكن ، للأسف ، كلها تقريبًا موجودة في السائل الذي يدخل منزلنا.
الشوائب الموجودة دائمًا
يعد التلوث الميكانيكي H2O أسهل أنواع الشوائب التي يتم استخلاصها. الجسيمات التي تدخل السائل كافية حجم كبيرويمكن تصفيتها دون صعوبة حتى في المنزل.
والتلوث الكيميائي غير المرئي لأعيننا قد لا يؤثر على العوامل الحسية. ما يحتويه الماء من شوائب ليس لها لون ولا طعم ولا رائحة:
- الأمونيا وأملاح الأمونيوم ؛
- النترات (أملاح حمض النيتريك) ؛
- كبريتات (أملاح حامض الكبريتيك) ؛
- كلوريدات.
- الألومنيوم؛
- المنغنيز.
- الفلور.
- حديد؛
- الكالسيوم.
- المغنيسيوم؛
- نحاس؛
- يقود؛
- الزنك.
بكميات مقبولة ، كل هذه العناصر مهمة وتعمل على الحفاظ على صحة الإنسان. ولكن عندما تتجاوز مؤشراتهم القاعدة ، تبدأ الرطوبة في الإضرار بجسمنا.
يعلم الجميع مفهوم الماء العسر. إنه سائل يحتوي على كمية كبيرة من المغنيسيوم وأملاح الكالسيوم المذابة فيه. غالبًا ما توجد هذه العناصر في التربة وتدخل السائل بشكل طبيعي. تساهم هذه الأملاح ، الموجودة في الجسم ، في تكوين حصوات الكلى ورواسب الملح على الجهاز العضلي الهيكلي البشري. يتركون حثالة رهيبة وعلامات لون أبيضعلى الأسطح ، قم بتعطيل السباكة وإلحاق الضرر بالأجهزة المنزلية.
يمكن الكشف عن زيادة محتوى الحديد من خلال الخصائص الحسية. تسبب المياه الحديدية ضررًا لا يمكن إصلاحه للجسم ، مما يؤثر على جميع الأعضاء تمامًا. يتسبب هذا العنصر في أمراض الجهاز التناسلي والكبد والدم والجهاز القلبي الوعائي ، كما يساهم في ظهور الحساسية. بالإضافة إلى الإضرار بالجسم ، فإن هذا التلوث يفسد معدات السباكة.
تؤدي كمية كبيرة من أملاح المنغنيز إلى أمراض الجهاز العضلي الهيكلي والجهاز البولي ، كما تثير أمراضًا جلدية وتطور تفاعلات حساسية الجلد. يؤثر الفائض من المغنيسيوم بشكل خاص على النساء في الوضع ؛ عند شرب مثل هذه المياه ، فإن مضاعفات الحمل والولادة ليست شائعة.
تؤثر أملاح الفلورين على تطور التسمم بالفلور المتوطن ، والذي يتميز باضطرابات التمثيل الغذائي وتلف الأسنان وهشاشة العظام (غسل الكالسيوم من العظام) ونضوب الجسم.
إذا كان الكلور موجودًا في السائل الذي يستهلكه الإنسان ، فإن الجسم يكون عرضة لعسر الهضم. تؤثر الكلوريدات على البكتيريا المعوية ، وتساهم في تطور سرطان المستقيم والمريء والغدد الثديية. تعد معالجة المياه بالكلور الطريقة الأكثر شيوعًا لتنقيتها من الملوثات البكتيرية. في بعض الأحيان ، بعد الكلورة ، يتجاوز محتوى الملح في الماء المعيار بمقدار 4-6 مرات.
تذوب الكبريتات في الماء عندما تموت الكائنات الحية من أصل نباتي وحيواني. تدخل هذه الأملاح إلى الإنسان ليس فقط بالسوائل ، ولكن أيضًا مع الطعام. لكن لسوء الحظ ، فإن زيادة محتوى الكلور في السائل تؤدي إلى أمراض الجهاز البولي والقنوات الصفراوية والقلب والأوعية الدموية.
تظهر شوائب المعادن السامة ، مثل الرصاص ، بسبب تلوث التربة والمياه والهواء من قبل المؤسسات الصناعية. لكن استخدام عناصر الرصاص في نظام السباكة يؤدي إلى تلوث مماثل. يؤدي التسمم بالرصاص إلى عواقب نفسية وخيمة وتأخيرات وانحرافات في نمو الأطفال. للرصاص تأثير رهيب على الجهاز العصبي للإنسان.
ما هي الشوائب الموجودة في الماء ، باستثناء الأملاح - هذه هي البكتيريا والفيروسات وكبريتيد الهيدروجين.
تلوث المياه الجرثومي
يعد تلوث المياه بالبكتيريا والفيروسات المسببة للأمراض عاملاً خطيراً. لذلك ، في مستوى الدولةتم اعتماد معايير التلوث الجرثومي. الطريقة الرئيسية المستخدمة لتنقية المياه هي الكلور. لكن حجم البكتيريا الموجودة في السائل يتراوح بين 0.2 و 10 ميكرون. هذا يسمح للسائل بالترشيح من خلال مرشحات ميكانيكية عالية المسامية والتخلص منها. يؤدي تلوث مياه الشرب إلى انتشار الالتهاب الرئوي الجرثومي والسل والأمراض الجلدية والتهابات الجهاز الهضمي البكتيرية. يتم علاج هذه الأمراض بالمضادات الحيوية ، وتؤدي إلى تدهور صحة الإنسان.
لنتحدث عن التلوث الحراري. يشمل هذا التلوث وجود كبريتيد الهيدروجين المذاب والميثان في السائل. يؤثر وجود الغازات المذابة في السائل على الخصائص الحسية: تكتسب الرطوبة الرائحة المميزة للبيض الفاسد. هذا المزيج له تأثير وحشي على الصحة. عندما يدخل جسم الإنسان ، فإنه يهيج الأغشية المخاطية للجهاز الهضمي والعينين. بتركيزات عالية يسبب فقدان الوعي وشلل في الجهاز التنفسي.
04.09.2014 00:40
المشاكل الرئيسية للمياه.
زيادة العكارة.
زيادة العكارة أمر نموذجي بالنسبة لمياه الآبار الارتوازية ومياه الصنبور. يحدث العكارة في الماء بسبب الجسيمات العالقة والغروانية التي تشتت الضوء. يمكن أن تكون إما عضوية أو مواد غير عضويةأو كليهما في نفس الوقت. لا تشكل الجسيمات بمفردها تهديدًا صحيًا خطيرًا في معظم الحالات ، ولكن بالنسبة للمعدات الحديثة ، يمكن أن تسبب فشلًا مبكرًا. غالبًا ما ترتبط زيادة تعكر مياه الصنبور بالفصل الميكانيكي لمنتجات تآكل خطوط الأنابيب والأغشية الحيوية التي تتطور في نظام إمداد المياه المركزي. عادة ما يكون سبب زيادة تعكر المياه الارتوازية هو تعليق الطين أو الجير ، وكذلك أكاسيد الحديد والمعادن الأخرى غير القابلة للذوبان التي تتشكل عند ملامستها للهواء.
نوعية المياه من الآبار هي الأقل استقرارًا ، لأن المياه الجوفية تخضع لتأثيرات خارجية. يمكن أن يرتبط التعكر العالي للمياه من الآبار بدخول مواد عضوية طبيعية قليلة الذوبان إلى المياه الجوفية من التربة ذات التلوث التكنولوجي. يؤثر العكارة العالية سلبًا على فعالية تطهير المياه ، ونتيجة لذلك تبقى الكائنات الحية الدقيقة الملتصقة بسطح الجزيئات على قيد الحياة وتستمر في التطور في طريقها إلى المستهلك. لذلك ، غالبًا ما يؤدي تقليل التعكر إلى تحسين الجودة الميكروبيولوجية للمياه.
الحديد في الماء.
يرجع ارتفاع نسبة الحديد في ماء الصنبور إلى أسباب مختلفة. تدخل هذه الشوائب في مياه الصنبور نتيجة تآكل خطوط الأنابيب أو استخدام مواد التخثر المحتوية على الحديد في محطات معالجة المياه ، وفي المياه الارتوازية - نتيجة التلامس مع المعادن المحتوية على الحديد. يتجاوز محتوى الحديد في المياه الارتوازية ، في المتوسط ، القيمة القياسية بمقدار 2-10 مرات. في بعض الحالات ، يمكن أن يصل الفائض إلى 30-40 مرة. عادة ، مباشرة بعد الاستلام ، لا تظهر المياه الارتوازية علامات مرئية لوجود مركبات الحديد ، ومع ذلك ، عند ملامستها للأكسجين الجوي ، قد يظهر لون أصفر بعد 2-3 ساعات ، ومع استقرار أطول ، قد يكون ترسب بني فاتح. لاحظ. كل هذا نتيجة عملية مؤكسدة يتم خلالها إطلاق الحرارة. تحفيز نمو البكتيريا الغدية في المياه الارتوازية.
المنغنيز في الماء.
يتم الكشف عن شوائب المنغنيز في الماء من الآبار الارتوازية بالتزامن مع شوائب الحديد. مصدر استلامهم هو نفسه - انحلال المعادن المحتوية على المنغنيز. يؤدي وجود فائض من المنجنيز في مياه الشرب إلى تفاقم مذاقه ، وعند استخدام هذه المياه لتلبية الاحتياجات المنزلية ، يتم ملاحظة رواسب داكنة في خطوط الأنابيب وعلى أسطح عناصر التسخين. يؤدي غسل اليدين بالماء الذي يحتوي على نسبة عالية من المنغنيز إلى تأثير غير متوقع - يتحول لون الجلد أولاً إلى اللون الرمادي ، ثم يتحول إلى اللون الأسود تمامًا. مع الاستيعاب المطول للماء الذي يحتوي على نسبة عالية من المنغنيز ، يزداد خطر الإصابة بأمراض الجهاز العصبي.
الأكسدة واللون.
تشير زيادة الأكسدة ولون مصادر المياه السطحية والارتوازية إلى وجود شوائب في الماء من المواد العضوية الطبيعية - أحماض الهيوميك والفولفيك ، وهي منتجات تحلل للكائنات الحية وغير الحية. نسبة عالية من المواد العضوية في المياه السطحيةسجلت خلال فترة تعفن الطحالب (يوليو - أغسطس). إحدى خصائص تركيز الملوثات العضوية هي قابلية أكسدة البرمنجنات. في منطقة حدوث الخث ، خاصة في مناطق أقصى شمال وشرق سيبيريا ، يمكن أن تكون هذه المعلمة أعلى بعشر مرات من القيمة المسموح بها. المادة العضوية الطبيعية في حد ذاتها لا تشكل خطرا على الصحة. ومع ذلك ، مع التواجد المتزامن للحديد والمنغنيز في الماء ، تتشكل معقداتهما العضوية ، مما يجعل من الصعب ترشيحها عن طريق التهوية ، أي الأكسدة بواسطة الأكسجين الجوي. إن وجود مواد عضوية ذات أصل طبيعي في الماء يجعل من الصعب تطهير المياه بالطرق المؤكسدة ، حيث تتشكل منتجات التطهير الثانوية. وتشمل هذه المواد ثلاثي الميثان ، وحمض هالوسيتيك ، والهالوكيتونات ، وهالواسيتونيتريل. تظهر معظم الدراسات أن مواد هذه المجموعة لها تأثير مسرطن ، ولها أيضًا تأثير سلبي على أعضاء الجهاز الهضمي والغدد الصماء. الطريقة الرئيسية لمنع تكوين المنتجات الثانوية لتطهير المياه هي تنقيتها العميقة من المواد العضوية الطبيعية قبل مرحلة الكلورة ، ومع ذلك الطرق التقليديةمعالجة المياه المركزية لا توفر ذلك.
رائحة الماء.
رائحة الحنفية والارتوازية ومياه الآبار تجعلها غير صالحة للاستهلاك. عند تقييم جودة المياه ، يسترشد المستهلكون بالأحاسيس الفردية للرائحة واللون والذوق.
يجب ألا يكون لمياه الشرب أي رائحة يمكن ملاحظتها للمستهلك.
غالبًا ما يكون سبب رائحة ماء الصنبور هو دخول الكلور المذاب إلى الماء في مرحلة التطهير أثناء معالجة المياه المركزية.
يمكن أن تترافق رائحة الماء الارتوازي مع وجود غازات مذابة - كبريتيد الهيدروجين وأكسيد الكبريت والميثان والأمونيا وغيرها.
قد تكون بعض الغازات نتاج نشاط حيوي للكائنات الدقيقة أو نتيجة تلوث صناعي لمصادر المياه.
مياه الآبار هي الأكثر عرضة للتلوث الأجنبي ، لذلك في كثير من الأحيان يمكن أن تترافق الرائحة الكريهة مع وجود منتجات النفط وآثار المواد الكيميائية المنزلية في الماء.
النترات
يمكن أن تشكل النترات الموجودة في الآبار والمياه الارتوازية تهديدًا خطيرًا على صحة المستهلكين ، حيث يمكن أن يكون محتواها أعلى بعدة مرات من المعيار الحالي لمياه الشرب.
السبب الرئيسي لدخول النترات إلى المياه السطحية والجوفية هو هجرة مكونات الأسمدة في التربة.
يؤدي استخدام الماء الذي يحتوي على نسبة عالية من النترات إلى تطور ميتهيموغلوبين الدم - وهي حالة تتميز بظهور زيادة في قيمة الميثيموغلوبين في الدم (> 1٪) ، مما يعطل نقل الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة. نتيجة للتسمم بالنترات ، تتأثر الوظيفة التنفسية للدم بشكل حاد وقد يبدأ تطور الازرقاق ، وهو تلون مزرق للجلد والأغشية المخاطية.
بالإضافة إلى ذلك ، أظهر عدد من الدراسات التأثير السلبي للنترات على امتصاص اليود في الجسم والتأثير المسرطنة لمنتجات تفاعلهم مع مواد مختلفة جسم الانسان.
عسر الماء.
يتم تحديد صلابة الماء بشكل أساسي من خلال تركيز أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم فيه.
هناك رأي مفاده أن الماء العسر لا يشكل خطرًا على صحة المستهلكين ، لكن هذا يتعارض مع استنتاجات سنوات عديدة من البحث الذي أجراه أحد أكبر خبراء التغذية ، الباحث الأمريكي بول بريجيه. يعتقد أنه كان قادرًا على تحديد سبب الشيخوخة المبكرة لجسم الإنسان. السبب في ذلك هو الماء العسر. وفقًا لبول بريجا ، فإن أملاح الصلابة "تخثر" الأوعية الدموية بنفس طريقة الأنابيب التي يتدفق من خلالها الماء مع نسبة عالية من أملاح الصلابة. وهذا يؤدي إلى انخفاض مرونة الأوعية مما يجعلها هشة. هذا واضح بشكل خاص في النحافة الأوعية الدمويةمن القشرة الدماغية ، والتي ، وفقًا لبريقة ، تؤدي إلى جنون الشيخوخة لدى كبار السن.
يتسبب عسر الماء في حدوث عدد من المشكلات المنزلية ، مما يتسبب في تكوين رواسب وغارات على سطح خطوط الأنابيب وعناصر عمل الأجهزة المنزلية. هذه المشكلة ذات صلة خاصة بالأجهزة التي تحتوي على عناصر تسخين - غلايات الماء الساخن (الغلايات) والغسالات وغسالات الصحون.
عند استخدام الماء العسر في الحياة اليومية ، تتزايد باستمرار طبقة رواسب أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم على أسطح نقل الحرارة ، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة نقل الحرارة وزيادة استهلاك الطاقة الحرارية للتدفئة. في بعض الحالات ، من الممكن حدوث ارتفاع في درجة حرارة عناصر العمل وتدميرها.
مقدمة
يعد تحضير المياه مهمة مسؤولة ، حيث تعتمد موثوقية وكفاءة تشغيل المعدات على جودتها. لكي تعمل معدات ورشة الغلاية والتوربينات لفترة طويلة دون ترسبات في أنابيب المرجل ومسار تدفق التوربين ، يجب أن يكون تركيز المكونات الفردية في مياه التغذية في حدود 5– 100 مكغ / كغ. لا يمكن الحصول على هذه المياه بالكميات المطلوبة إلا من خلال تطبيق الأساليب المثالية لمعالجتها.
يتم فرض أعلى المتطلبات على جودة المياه المستخدمة لملء دائرة محطة التوربينات البخارية وتغذيتها أثناء التشغيل.
تصنيف الشوائب الموجودة في مصدر المياه
يمكن تقسيم الماء إلى:
الغلاف الجوي (المطر والضباب والثلج) ؛
السطح (الأنهار والبحيرات والبرك والمستنقعات) ؛
تحت الأرض (الآبار الارتوازية ، آبار المناجم) ؛
المياه المالحة (البحار والمحيطات).
تحتوي مياه الغلاف الجوي التي تسقط على سطح الأرض على شكل ترسيب على غازات ممتصة من الهواء والأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون والمواد العضوية وغير العضوية. في المناطق الصناعية والمستوطنات الكبيرة ، يحتوي هطول الأمطار على أكاسيد الكبريت وجزيئات الغبار والسخام. إجمالي محتوى الملح في الترسيب الجوي هو 10-50 ملغم / كغم. عند الوصول إلى سطح الأرض ، والتسرب عبر التربة ، يلتقي الماء الجوي بالأملاح المعدنية (CaCO3 ، NaCl ، Na2SO4 ، MgSO4) والغازات و المواد العضوية. بعض المواد العضوية ، بمساعدة البكتيريا ، تتفاعل مع الأكسجين المذاب في الماء ، مكونة الأحماض المعدنية (الكبريتيك ، النيتريك ، إلخ). في المياه الجوفية ، يتم إذابة كلوريد الصوديوم ، Na2SO4 ، MgSO4 بسهولة. الكالسيوم والمغنيسيوم وكربونات الحديد القابلة للذوبان بشكل ضئيل في وجود ثاني أكسيد الكربون الحر تشكل بيكربونات تنفصل إلى Ca2 + و Mg2 + و Fe2 + كاتيونات وأنيونات HCO3. الأكثر شيوعًا في المياه الطبيعية هي بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم. المياه الجوفية متنوعة للغاية التركيب الكيميائي. وتتراوح درجة تمعدنها من 100 / مجم / كجم إلى عدة جرامات لكل 1 كجم. أكثرها تمعدنًا هي مياه المحيطات والبحار المفتوحة. يبلغ محتواها من الملح 7.5-35 جم / كجم تقريبًا. في الصيف والشتاء ، تتغذى المجاري المائية بشكل رئيسي عن طريق الجريان السطحي ، وبالتالي ، يزداد تركيز الأملاح الذائبة في هذا الوقت من العام. تتميز مياه فيضان الربيع بانخفاض ملوحة المياه ، ولكن في نفس الوقت ، يزداد تركيز الشوائب الخشنة والغروية بشكل حاد بسبب غسلها بعيدًا عن السطح بواسطة المياه الذائبة.
لا يسمح تنوع الشوائب في المياه الطبيعية بتصنيفها وفقًا لخاصية واحدة ، لذلك من المعتاد تصنيف هذه الشوائب وفقًا لعدة معايير. يعطي عدد هذه التصنيفات وصفًا موضوعيًا لها.
حسب درجة التشتت:
مشتتة بشكل خشن (أحجام الجسيمات - أكثر من 100 نانومتر) ،
مشتت غرواني (أحجام صغيرة من 1 إلى 100 نانومتر) ،
مذاب حقًا (يتم تقديمه على شكل أيونات فردية أو جزيئات أو معقدات تتكون من عدة جزيئات).
شوائب المياه الخشنة(الرمل والطين وما إلى ذلك) ، وتسمى أيضًا المعلقات أو المواد الصلبة العالقة ، والتي تظل معلقة لفترة طويلة ، مما يؤدي إلى تعكر الماء. في المياه الطبيعية ، توجد شوائب متناثرة بشكل خشن على شكل رمل ، وطمي ، وعوالق ، وفي مياه المعالجة - في شكل منتجات تآكل ، وحمأة ، ومنتجات نفطية. كلما زاد حجم الجسيمات للشوائب المشتتة بشكل خشن ، كلما تم إنشاء توازن الترسيب بشكل أسرع وكان فصلها أسهل عن الماء أثناء الترسيب والترشيح. لا يتم إطلاق الجسيمات الغروية من الماء تحت تأثير الجاذبية ، ولا يتم الاحتفاظ بها بواسطة مواد الترشيح التقليدية.
في المياه الطبيعية حالة تشتت الغروانيةهناك مشتقات مختلفة من حمض السيليك والحديد والمواد الدبالية العضوية التي يتم غسلها من التربة.
إلى المواد المشتتة الأيونية أو الجزيئية المشتتةتشمل الأملاح والأحماض والقلويات المذابة في الماء على شكل أيونات ، Ca2 + ، Mg2 + ، N + ، K + ، 2 SO4 ، Cl- ، NO3 ، NO2 ، HCO3 ، HSiO 3 ، وجزيئات الغازات المذابة O2 ، CO2 ، N2 ، الخ د. يتميز التركيب الأيوني للشوائب بوجود الكاتيونات والأنيونات المقابلة. لا تشكل أيونات الصوديوم والبوتاسيوم مع الأنيونات من المياه الطبيعية أملاحًا بسيطة قابلة للذوبان بشكل ضئيل ، ولا تخضع عمليًا للتحلل المائي ، لذلك يتم تصنيفها على أنها شوائب ثابتة. تشكل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم مركبات قليلة الذوبان مع بعض الأنيونات في الماء. عند استخدام الماء الطبيعي والتغير المرتبط به في التركيزات الأولية للكاتيونات والأنيونات ، على سبيل المثال ، أثناء التبخر أو انخفاض قابلية الذوبان مع زيادة درجة الحرارة ، يتم إطلاق أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم القابلة للذوبان بشكل ضئيل على أسطح نقل الحرارة في شكل مادة صلبة مرحلة. في العمليات التكنولوجية لتحضير الماء ، لتقليل تركيز الكالسيوم والمغنيسيوم ، غالبًا ما يتم استخدام تكوين مركباتها قليلة الذوبان ، والتي تتم إزالتها من الماء قبل دخولها في مسار بخار الماء. تتميز أيونات الحديد بتعدد التكافؤ ويمكن أن تكون في أشكال مختلفة. في المياه العميقة ، تكون أيونات الحديد بشكل أساسي على شكل Fe2 + ، والتي لا تشكل أملاحًا قليلة الذوبان مع غالبية الأيونات. في مياه المصادر السطحية ، حيث يكون تركيز الأكسجين المذاب أعلى بكثير ، تتأكسد أيونات Fe2 + إلى أيونات Fe3 + ، والتي تشكل عنصر Fe (OH) 3 قليل الذوبان أثناء التحلل المائي. في المياه السطحية ، يمكن أن يكون الحديد أيضًا جزءًا من المركبات العضوية المعقدة. إن وجود مركبات الحديد في الماء بتركيزات عالية يخلق ظروفًا لتطور بكتيريا الحديد التي تشكل مستعمرات وعرة على جدران خطوط الأنابيب. يمكن أن يزداد تركيز الحديد في مياه المصدر أثناء نقله عبر أنابيب الصلب والحديد الزهر بسبب التلوث بمنتجات التآكل. أنيون حامض الكربونيك HCO3 و 2 CO3 - هي الأكثر أهمية جزء لا يتجزأمكونات الملح في الماء ، لأنها تحدد سلوك الشوائب المختلفة فيه. بالإضافة إلى HCO3 و 2 CO3 ، تحتوي المياه الطبيعية أيضًا على ثاني أكسيد الكربون "الحر" ، والذي يكون على شكل غاز ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء وجزيئات الهيدرات - H2CO3.
حسب الطبيعة الكيميائية ، تنقسم الشوائب إلى:
الغاز (غازات N2 ، O2 ، CO2 ، CH4 ، H2S) ،
المعدنية (أملاح معدنية ذائبة)
عضوي (المواد الدبالية ، التانينات ، البروتينات ، الدهون ، الزيوت الأساسية). حسب الملوحة ، تنقسم المياه الطبيعية إلى:
طازج (حتى 1 جم / كجم) ،
معتدلة الملوحة (1-10 جم / كجم)
مالح (أكثر من 10 جم / كجم).
يمكن تقسيم المياه العذبة إلى:
منخفض المعادن (أقل من 0.2 جم / كجم) ،
تمعدن متوسط (0.2-0.5 جم / كجم)
زيادة التمعدن (0.5-1 جم / كجم).
حسب قيمة الصلابة الكلية تصنف المياه الطبيعية على النحو التالي:
W أقل من 1.5 - ماء مع صلابة منخفضة ،
W = 1.5 - 3 مع صلابة متوسطة ،
W = 3 - 6 - ماء بصلابة متزايدة ،
W = 6-12 - ماء بصلابة عالية ،
أكثر من 12 - ماء بصلابة عالية جدًا.
يتم تقسيم جميع المياه الطبيعية وفقًا لطبيعة الأنيون السائد في الماء إلى ثلاث فئات :
- بيكربونات (HCO3 أنيون) ،
- كبريتات (SO4) ،
كلوريد (أيون الكلور).
أكثر من 80٪ من جميع الأنهار في روسيا تتميز بمياه من فئة الهيدروكربونات. وفقًا لدرجة التلوث بالمواد العضوية ، يمكن تقسيم المياه الطبيعية إلى أربع مجموعات: أقل من 5 - صغيرة ، 5-10 - متوسطة ، 10-20 زيادة ، أكثر من 20 مجموعة.