Einführung
Die industrielle Wasseraufbereitung ist ein Komplex von Vorgängen zur Wasserreinigung – die Entfernung schädlicher Verunreinigungen, die sich in gelöstem, kolloidalem und suspendiertem Zustand befinden.
Die Schädlichkeit der im Wasser enthaltenen Verunreinigungen wird durch den technologischen Prozess mit Wasser bestimmt. Wasserverunreinigungen unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung und Verteilung. Grobe Suspensionen verstopfen Rohrleitungen und Geräte, bilden Pfropfen, die zu Unfällen führen können. Verunreinigungen, die im Wasser in kolloidalem Zustand vorliegen, verstopfen die Membranen von Elektrolyseuren, verursachen Wasseraufschäumung und -übertragungen in der Apparatur. Riesiger Schaden für den Produktionszyklus
Tragen Sie in Wasser gelöste Salze und Gase auf, die Schuppen bilden
und zur Oberflächenzerstörung von Metallen aufgrund von Korrosion führen.
Daher ist die industrielle Wasseraufbereitung ein komplexer und langwieriger Prozess, der die folgenden Hauptvorgänge umfasst: Absetzen, Koagulieren, Filtern, Enthärten, Entsalzen, Desinfizieren und Entgasen.
Eigenschaften natürlicher Wässer und ihrer Verunreinigungen
Wasser ist eine der am häufigsten vorkommenden Verbindungen auf der Erde. Die Gesamtwassermasse auf der Erdoberfläche wird auf 1,39 geschätzt. 10 18 Tonnen. Der größte Teil davon befindet sich in den Meeren und Ozeanen. Für die Nutzung in Flüssen, Kanälen und Stauseen stehen 2 % Süßwasser zur Verfügung. 10 14 Tonnen. Die stationären Reserven an nutzbarem Süßwasser machen nur 0,3 % des Volumens der Hydrosphäre aus.
Die chemische Industrie ist der größte Wasserverbraucher. Moderne Chemieunternehmen verbrauchen täglich bis zu 1 Million m 3 Wasser. Verbrauchskoeffizienten für Wasser in (m³/t) bei der Herstellung von: Salpetersäure – bis 200, Ammoniak – 1500, Viskoseseide – 2500.
Das in der Produktion verwendete technische Wasser wird in Kühl-, Technologie- und Energiewasser unterteilt.
Kühlendes Wasser dient der Kühlung von Stoffen in Wärmetauschern. Es kommt nicht mit Stoffströmen in Kontakt.
Prozesswasser Es wird wiederum in Mediumbildung, Waschen und Reaktion unterteilt. Umweltbildendes Wasser wird zur Auflösung, Bildung von Suspensionen, zum Transport von Produkten und Abfällen (Hydrotransport) verwendet; Waschwasser – für Waschgeräte, gasförmige (Absorption), flüssige (Extraktion) und feste Produkte; Reaktionswasser - als Reagenz sowie als Mittel zur azeotropen Destillation. Prozesswasser steht in direktem Kontakt mit Stoffströmen.
Energie Wasser Es wird bei der Dampfaufnahme (zum Antrieb von Dampferzeugern) und als Arbeitsmedium bei der Wärmeübertragung von einer Quelle zu einem Verbraucher (Warmwasser) verwendet.
Ungefähr 75 % des in der chemischen Industrie verwendeten Wassers werden zur Kühlung von Prozessanlagen verwendet. Der Rest des Wassers wird hauptsächlich als chemisches Reagenz, Extraktionsmittel, Absorptionsmittel, Lösungsmittel, Reaktionsmedium, Transportmittel, Speisewasser in Abhitzekesseln, zur Bildung von Zellstoffen und Suspensionen sowie zum Waschen von Produkten und Geräten verwendet.
Die Hauptquelle, die den technischen und häuslichen Bedarf an Wasser deckt, sind natürliche Gewässer.
Natürliche Gewässer sind ein komplexes dynamisches System, das Gase, mineralische und organische Substanzen enthält, die sich in einem tatsächlich gelösten, kolloidalen oder suspendierten Zustand befinden.
nach chemischer Zusammensetzung in organische (Huminsäuren, Fulvosäuren, Lignin, Bakterien usw.) und anorganische (Mineralsalze, Gase N, O, CO, HS, CH, NH usw.).
durch Dispersion. Es gibt vier Gruppen.
Zur ersten Gruppe umfassen Suspensionen unlöslicher Substanzen in Wasser. Die Größe dieser Verunreinigungen reicht von feinen Suspensionen bis hin zu großen Partikeln, d. h. 10 -5 ÷10 -4 cm oder mehr (Sand, Ton, einige Bakterien).
Zur zweiten Gruppe umfassen kolloidale Systeme, makromolekulare Substanzen mit einer Partikelgröße von 10 -5 ÷10 -6 cm.
zur dritten Gruppe umfassen molekulare Lösungen von Gasen und organischen Substanzen in Wasser mit einer Partikelgröße von 10 -6 ÷10 -7 cm. Diese Substanzen liegen im Wasser in Form von undissoziierten Molekülen vor.
zur vierten Gruppe Dazu gehören ionische Lösungen von Stoffen, die in Wasser in Ionen zerfallen und eine Partikelgröße von weniger als 10 -7 cm haben. Im wirklich gelösten Zustand gibt es hauptsächlich Mineralsalze, die Wasser mit den Kationen Na, K, NH, Ca, Mg anreichern. Fe, Mn und Anionen HCO, CI, SO, HSiO, F, NO, CO usw.
Die Zusammensetzung und Menge der Verunreinigungen hängt hauptsächlich von der Herkunft des Wassers ab. Nach Herkunft werden Atmosphären-, Oberflächen- und Grundwasser unterschieden.
Atmosphärisches Wasser- Regen- und Schneeniederschlagswässer - zeichnen sich durch einen relativ geringen Gehalt an Verunreinigungen aus. Diese Wässer enthalten überwiegend gelöste Gase (N, CO, O, Industrieabgase) und sind nahezu frei von gelösten Salzen. Atmosphärisches Wasser wird in ariden und ariden Regionen als Quelle der Wasserversorgung genutzt.
Oberflächenwasser- Dies sind die Gewässer offener Stauseen: Flüsse, Seen, Meere, Kanäle, Stauseen. Die Zusammensetzung dieser Wässer umfasst lösliche Gase, mineralische und organische Stoffe, abhängig von klimatischen, bodenbezogenen und geologischen Bedingungen, agrotechnischen Maßnahmen, industrieller Entwicklung und anderen Faktoren.
Meerwasser hat einen hohen Salzgehalt und enthält fast alle Elemente, die in der Erdkruste vorkommen. Meerwasser enthält vor allem Natriumchlorid (bis zu 2,6 % aller Salze).
Das Grundwasser- Wasser aus artesischen Brunnen, Brunnen, Quellen, Geysiren - zeichnet sich durch einen erheblichen Gehalt an aus dem Boden und Sedimentgestein ausgelaugten Mineralsalzen und einer geringen Menge organischer Stoffe aus. Die Filterfähigkeit der Böden bestimmt die hohe Transparenz des Grundwassers.
Je nach Salzgehalt werden natürliche Wässer in Süßwasser – Salzgehalt bis 1 g/kg; Brackwasser – 1 ÷ 10 g/kg und salzig – mehr als 10 g/kg.
Wässer werden auch durch das in ihnen vorherrschende Anion unterschieden: Wässer vom Hydrokarbonattyp mit einem vorherrschenden HCO-Anion oder einer Summe aus HCO- und CO-Anionen; Sulfatwasser; Chlorwasser. Die Flüsse der zentralen Zone des europäischen Teils Russlands sind hauptsächlich Kohlenwasserstoffflüsse.
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Ganz neu in unserem Alltag. Analysen unabhängiger und staatlicher Organisationen und Institutionen belegen, dass es in unserem Land täglich weniger sauberes und „gutes“ Wasser gibt. Natürlich kann man sich an den Baikalsee erinnern – das größte Süßwasserreservoir der Welt, aber sein Territorium muss auch buchstäblich zurückgewonnen werden, entweder von denen, die in der Nähe mit dem Bau einer Anlage beginnen wollen, oder von einem anderen Unglück.
Wir sind, was wir trinken. „Reines Wasser“ kommt nur in Laboren vor
Stadtbewohner gewöhnen sich buchstäblich von der Wiege an an die Besonderheiten des Leitungswassers. Um die pathologische Mikroflora loszuwerden, wird es großzügig mit Chlorpräparaten gewürzt, alte Metallrohre der zentralen Autobahnen sorgen für eine besondere Würze.
Um die Wasserqualität zu verbessern, kaufen Benutzer verschiedene Filter. Sie können stationär zum Einbau in die Wasserversorgung selbst oder mobil in Form von Kannen sein. Verschiedene Symbole machen Käufer optimistisch: „Genehmigt“ und „Empfohlen“, aber was sie tatsächlich reinigen, wie sie reinigen und ob das Wasser dadurch zumindest ein wenig besser wird, weiß der normale Bürger nicht.
Damit die Filter wirklich richtig eingesetzt werden und Vorteile bringen, müssen Sie das Trinkwasser zunächst auf das Vorhandensein verschiedener Verunreinigungen analysieren und erst dann, wenn ein solcher Bedarf besteht.
Es gibt kein einheitliches Allheilmittel, denn Wasser ist unterschiedlich Siedlungen unterschiedlich in Zusammensetzung und Geschmack. Und neben der städtischen Wasserversorgung gibt es auch private Wasserentnahmestellen: Brunnen, artesische und abessinische Brunnen, natürliche Quellen und Quellen. Das Wasser darin ist fast so unterschiedlich wie Fingerabdrücke.
Die Gefahr von Verunreinigungen besteht darin, dass die meisten von ihnen, nachdem sie sich in Wasser gelöst haben, für das bloße Auge unsichtbar sind. Es ist ebenso kristallklar und sauber und das Vorhandensein gefährlicher Bestandteile kann nur mithilfe von Labortests festgestellt werden.
Aufgrund seiner Eigenschaften als ausgezeichnetes Lösungsmittel nimmt Wasser auf seinem Weg ein wenig von jedem Stein oder jeder Substanz auf, die überspült wird. Die Zahl der möglichen Verunreinigungen in klarem Wasser ist erstaunlich – etwa 70.000 verschiedene Stoffe, davon 13.000 Giftstoffe unterschiedlicher Gefahr.
Schädlich und nützlich
Idealerweise hat Trinkwasser eine ausgewogene Zusammensetzung. Ein Liter Rohflüssigkeit enthält etwa 500 mg verschiedener Salze und löslicher Stoffe. Um die Klassifizierung zu erleichtern, werden sie normalerweise in vier Kategorien unterteilt Gemeinsamkeiten:
- Unlösliche Stoffe, die Suspensionen und Suspensionen bilden, die ohne aktive hydrodynamische Einflüsse ausfallen;
- Hydrophobe und hydrophile organische Stoffe und kolloidale Mineralien sowie Humus und Viren, deren Partikel ihnen entsprechen;
- Molekular lösliche Stoffe – organische Stoffe und Gase;
- In Ionen unterteilte Stoffe.
Organische Stoffe, physikalische Partikel, Metalle, Nichtmetalle und Nitrate sind im Wasser vorhanden. Die Hygienenormen schreiben die zulässige Konzentration für jeden Stoff oder jede Gruppe ähnlicher Verbindungen (Chlorprodukte) vor. Für Leitungs- und Flaschenwasser ist die Liste der kontrollierten Bestandteile strenger als für Wasser aus einem Hausbrunnen oder Brunnen.
Unter der Fülle an Verunreinigungen werden die häufigsten ihrer Klasse und die gefährlichsten für die menschliche Gesundheit hervorgehoben. Der langfristige Konsum von verunreinigtem Wasser ist mit Krankheiten behaftet.
Nichtmetalle
Zu dieser Gruppe gehört Fluor. Jeder, der Zahnpasta-Werbung gesehen hat, weiß um die Bedeutung von Zahnpasta für den Körper, insbesondere für Knochen und Zähne. Es ist enthalten in Knochengewebe und menschliche Zähne. Bei einem Überschuss an Fluor tritt Fluorose auf. Erstens leiden die Zähne, bei einer deutlichen Überschreitung der Verbrauchsrate wird die Struktur der Knochen gestört. Wenn überschüssiges Fluorid aus der Nahrung entfernt wird, klingen die Symptome ab.
Durch Emissionen von Chemieunternehmen kommt es zu einer Bromverunreinigung des Wassers. Sein Mangel beeinträchtigt den normalen Schlafrhythmus und die Blutzusammensetzung, und sein Überschuss führt zu Bromodermie (Hautkrankheit).
Es gibt zwei gängige Meinungen zu Wasseraufbereitungssystemen. Die erste besagt, dass eine ordnungsgemäße Reinigung erst nach Durchführung von Analysen erforderlich ist, die das Vorhandensein einer bestimmten Verunreinigung nachweisen. Die andere ist radikaler – es ist besser, eine allgemeine Gesamtreinigung durchzuführen und alles, was vorhanden ist, zu entfernen schädlich und nützlich, die Hauptsache ist, sauberes Wasser zu trinken
Jod ist ein lebenswichtiges Spurenelement, das in allen lebenden Organismen vorkommt, natürliche Vorkommen sind jedoch sehr selten. Ein Mangel ist mit Entwicklungsstörungen behaftet: Kretinismus, Hypothyreose, Schilddrüsenerkrankungen. Die tägliche Aufnahme beträgt 0,2 mg, die tödliche Dosis beträgt 2-3 g. Bei einer Jodvergiftung sind alle Körpersysteme betroffen.
Arsen ähnelt ein wenig dem Jod. Es ist hochgiftig, aber für die normale Entwicklung des Körpers notwendig und reichert sich im Gewebe an. Neben der chemischen Industrie gibt es viele natürliche Arsenquellen (Vulkanasche, Metallerze, Mineralquellen).
Überschüssiges Kalzium und Magnesium machen Wasser nicht nur schädlich, sondern auch hart. Beim Kochen bildet sich auf dem Geschirr und den Heizelementen ein dichter gelblicher Belag.
Chlor ist ein alter Freund, ohne den man sich Stadtwasser kaum vorstellen kann. In privaten Brunnen werden seine Präparate auch zur Desinfektion eingesetzt. Beeinflusst die Nieren und die Leber nervöses System, verringert die Immunität, provoziert Allergien.
Dass das Wasser „einige Verunreinigungen“ enthält, erfahren wir beim Blick in unsere Teekannen und Kannen
Metalle
Das Spektrum der Metalle in der Zusammensetzung von Wasser ist umfangreich. Radioaktive und schwere Stoffe haben eine ausgeprägte krebserzeugende Wirkung. Blei gilt als eines der gefährlichsten. Es stört das zentrale und periphere Nervensystem und provoziert die Entwicklung von Neoplasien.
Merkur schlägt ein innere Organe, Atmungssystem und das Zentralnervensystem.
Eisen kommt häufig in artesischem Wasser vor. Wie die meisten Verunreinigungen wirkt es auf Leber und Herz und beeinträchtigt die Fortpflanzungsfunktion. Bevor es zu irreparablen gesundheitlichen Veränderungen kommt, können Sie rötliche Streifen auf Leitungen und Geschirr erkennen und eine Wasseraufbereitungsanlage installieren.
Komplexe Zusammenhänge
Dazu gehören Pestizide und Nitrate. Dies sind starke Karzinogene. Es ist unmöglich, die Beimischung von Nitraten im Wasser zu bemerken. Kleinkinder sind besonders anfällig für Vergiftungen und es wurden Todesfälle registriert.
Das Wesen vieler schädlicher Verunreinigungen besteht darin, dass sie sich bei der Interaktion mit Bakterien oder anderen Verunreinigungen in noch gesundheitsgefährdendere Stoffe verwandeln. Quecksilber wird zu Methylquecksilber, das sich auf das Gehirn auswirkt, und Kupfer bildet zusammen mit Cadmium eine sehr giftige Verbindung.
Die Konzentration dieser Stoffe ist proportional zur Aktivität der Landwirtschaft und wird mit dem unregelmäßigen Einsatz von Düngemitteln und Desinfektionsmitteln in Verbindung gebracht. Sie haben keine Zeit zum Verfall und fallen mit Niederschlägen in Brunnen und Stauseen.
Schädliche organische Stoffe
Zu dieser Gruppe gehören . Normalerweise sollten sie fehlen Wasser trinken. Die positive Tatsache ist, dass fast alle von ihnen beim Kochen sterben, obwohl sie unter zufriedenstellenden Bedingungen wochen- und monatelang aktiv bleiben.
Zu den weniger unangenehmen organischen Verunreinigungen zählen die Abfallprodukte von Pflanzen und Insekten. Sie sind optisch auffällig und verleihen dem Wasser einen charakteristischen Geruch.
Diagnostische Maßnahmen
Um die Gefahr bei der Einrichtung eines neuen oder der Wiederbelebung eines alten Brunnens auszuschließen, wird das Wasser zur Analyse an das Labor übergeben und eine Sanierung durchgeführt. Erst wenn zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden, kann Wasser sicher direkt aus dem Wasserhahn oder dem Filtersystem getrunken werden.
Einige Verunreinigungen können zu Hause festgestellt werden. Sie äußern sich in Form eines unangenehmen Geruchs, der Verfärbung des Wassers in verschiedenen Farbtönen, des Auftretens von Sedimenten und der Verfärbung des Geschirrs. Die Beimischung von Ölprodukten lässt sich leicht ersetzen – auf dem Wasser bildet sich ein öliger, schillernder Film, das Wasser bekommt einen unangenehmen Nachgeschmack. Eine Änderung der Wassertemperatur ist ein Signal für eine Störung im Brunnen. Der Säuregehalt kann mit gewöhnlichen Lackmusstreifen bestimmt werden.
Das Wasser, das aus unserem Wasserhahn fließt, ist nicht ideal. Sie können Ihren Körper oder Ihr Geschirr mit dieser Flüssigkeit spülen, aber Sie haben keine Lust, sie zu trinken. Jeder ist so daran gewöhnt, dass er nicht einmal darüber nachdenkt, welche Verunreinigungen sich im Wasser befinden.
Klassifizieren Sie 10 Hauptgruppen von Verunreinigungen nach GOST. In einer detaillierten Analyse wird eine Untersuchung von 40 verschiedenen Verunreinigungen verwendet. Dies bestimmt die Eigenschaften der Flüssigkeit, ihre physikalisch-chemischen und organoleptischen Eigenschaften. Lassen Sie uns die wichtigsten Arten von Schadstoffen herausgreifen, die am häufigsten im Wasser vorkommen:
- chemische Verschmutzung (organische und anorganische Verunreinigungen sowie giftige Metalle);
- Bakterien (pathogene Bakterien, Viren und Pilze);
- radioaktiv (Kontamination mit Isotopen von Uran, Strontium und Radium);
- mechanisch (Sand, Schlamm, Schluff);
- thermisch (unter dem Einfluss der Temperatur erhöht sich die Wasserlöslichkeit, die Vermehrung anaerober Bakterien, die Freisetzung von Gasen - Schwefelwasserstoff, Methan).
Dies ist nur eine allgemeine Liste der Arten von Schadstoffen, aber leider sind fast alle davon in der Flüssigkeit vorhanden, die in unser Zuhause gelangt.
Verunreinigungen, die immer da sind
Mechanische H2O-Kontamination ist die am einfachsten zu extrahierende Art der Verunreinigung. Es genügen Partikel, die in die Flüssigkeit gelangen große Größe und sie können auch zu Hause problemlos gefiltert werden.
Und für unser Auge unsichtbare chemische Verschmutzung hat keinen Einfluss auf die organoleptischen Faktoren. Welche Verunreinigungen enthält Wasser, das keine Farbe, keinen Geschmack und keinen Geruch hat:
- Ammoniak und Ammoniumsalze;
- Nitrate (Salze der Salpetersäure);
- Sulfate (Salze der Schwefelsäure);
- Chloride;
- Aluminium;
- Mangan;
- Fluor;
- Eisen;
- Kalzium;
- Magnesium;
- Kupfer;
- führen;
- Zink.
Alle diese Elemente sind in akzeptablen Mengen wichtig und dienen der Erhaltung der menschlichen Gesundheit. Wenn ihre Indikatoren jedoch die Norm überschreiten, beginnt Feuchtigkeit, unserem Körper zu schaden.
Jeder kennt das Konzept von hartem Wasser. Es ist eine Flüssigkeit, in der eine große Menge an Magnesium- und Calciumsalzen gelöst ist. Diese Elemente kommen häufig im Boden vor und gelangen auf natürliche Weise in die Flüssigkeit. Solche Salze tragen im Körper zur Bildung von Nierensteinen und Salzablagerungen im menschlichen Bewegungsapparat bei. Sie hinterlassen schrecklichen Schaum und Spuren weiße Farbe auf Oberflächen, behindern Leitungen und beschädigen Haushaltsgeräte.
Der erhöhte Eisengehalt lässt sich anhand der organoleptischen Eigenschaften erkennen. Eisenhaltiges Wasser schadet dem Körper irreparabel und betrifft absolut alle Organe. Dieses Element verursacht Erkrankungen des Fortpflanzungssystems, der Leber, des Blutes und des Herz-Kreislauf-Systems und trägt zum Auftreten von Allergien bei. Eine solche Verschmutzung schadet nicht nur dem Körper, sondern beschädigt auch die Sanitäranlagen.
Eine große Menge an Mangansalzen führt zu Erkrankungen des Bewegungsapparates und der Harnwege, führt außerdem zu Hauterkrankungen und der Entwicklung allergischer Hautreaktionen. Vor allem Frauen in Position sind von einem Überschuss an Magnesium betroffen; beim Trinken dieses Wassers sind Schwangerschafts- und Geburtskomplikationen keine Seltenheit.
Fluorsalze beeinflussen die Entstehung einer endemischen Fluorose, die durch Stoffwechselstörungen, Zahnschäden, Osteoporose (Auswaschen von Kalzium aus den Knochen) und Erschöpfung des Körpers gekennzeichnet ist.
Wenn in der Flüssigkeit, die eine Person zu sich nimmt, Chlor enthalten ist, neigt der Körper zu Verdauungsstörungen. Chloride beeinflussen die Darmflora und tragen zur Entstehung von Krebs des Rektums, der Speiseröhre und der Brustdrüsen bei. Die Chlorierung von Wasser ist die beliebteste Methode, um es von bakteriellen Verunreinigungen zu reinigen. Manchmal übersteigt der Salzgehalt im Wasser nach der Chlorierung die Norm um das 4- bis 6-fache.
Sulfate lösen sich im Wasser auf, wenn Organismen pflanzlichen und tierischen Ursprungs absterben. Diese Salze gelangen nicht nur mit Flüssigkeit, sondern auch mit der Nahrung in den Menschen. Doch leider führt der erhöhte Chlorgehalt in der Flüssigkeit zu Erkrankungen des Harn-, Gallen- und Herz-Kreislauf-Systems.
Verunreinigungen giftiger Metalle wie Blei entstehen durch die Verschmutzung von Boden, Wasser und Luft durch Industriebetriebe. Aber auch die Verwendung von Bleielementen im Sanitärsystem führt zu einer ähnlichen Verschmutzung. Eine Bleivergiftung verursacht schwerwiegende psychische Folgen, Verzögerungen und Abweichungen in der Entwicklung von Kindern. Blei hat eine schreckliche Wirkung auf das menschliche Nervensystem.
Welche Verunreinigungen sind im Wasser enthalten, außer Salzen – das sind Bakterien, Viren, Schwefelwasserstoff.
Bakterielle Wasserverschmutzung
Die Wasserverschmutzung durch pathogene Bakterien und Viren ist ein gefährlicher Faktor. Deshalb weiter Landesebene Es wurden Standards zur bakteriellen Kontamination verabschiedet. Die wichtigste Methode zur Wasserreinigung ist die Chlorierung. Die in der Flüssigkeit enthaltenen Bakterien haben jedoch eine Größe von 0,2 bis 10 Mikrometern. Dadurch kann die Flüssigkeit durch mechanische Filter mit hoher Porosität gefiltert und entsorgt werden. Eine Verunreinigung des Trinkwassers führt zur Ausbreitung von bakterieller Lungenentzündung, Tuberkulose, Hautkrankheiten und bakteriellen Infektionen des Magen-Darm-Trakts. Solche Krankheiten werden mit Antibiotika behandelt und führen zu einer Verschlechterung der menschlichen Gesundheit.
Reden wir über thermische Verschmutzung. Zu dieser Verschmutzung gehört das Vorhandensein von gelöstem Schwefelwasserstoff und Methan in der Flüssigkeit. Das Vorhandensein von in der Flüssigkeit gelösten Gasen beeinflusst die organoleptischen Eigenschaften: Feuchtigkeit nimmt den charakteristischen Geruch fauler Eier an. Diese Beimischung hat eine ungeheure Wirkung auf die Gesundheit. Wenn es in den menschlichen Körper gelangt, reizt es die Schleimhäute des Verdauungssystems und der Augen. In hohen Konzentrationen führt es zu Bewusstlosigkeit und Atemlähmung.
04.09.2014 00:40
Die Hauptprobleme des Wassers.
Erhöhte Trübung.
Eine erhöhte Trübung ist typisch für artesisches Wasser, Brunnenwasser und Leitungswasser. Trübungen im Wasser werden durch suspendierte und kolloidale Partikel verursacht, die Licht streuen. Es kann entweder biologisch sein oder anorganische Stoffe oder beides gleichzeitig. Feinstaub allein stellt in den meisten Fällen keine ernsthafte Gefahr für die Gesundheit dar, kann jedoch bei modernen Geräten zu einem vorzeitigen Ausfall führen. Eine erhöhte Trübung des Leitungswassers ist häufig mit der mechanischen Abscheidung von Rohrleitungskorrosionsprodukten und Biofilmen verbunden, die sich im zentralen Wasserversorgungssystem bilden. Der Grund für die erhöhte Trübung artesischer Gewässer sind meist Ton- oder Kalksuspensionen sowie unlösliche Oxide von Eisen und anderen Metallen, die sich bei Kontakt mit Luft bilden.
Die Wasserqualität aus Brunnen ist am instabilsten, da das Grundwasser äußeren Einflüssen ausgesetzt ist. Die hohe Trübung des Wassers aus Brunnen kann mit dem Eindringen schwerlöslicher natürlicher organischer Stoffe in das Grundwasser aus Böden mit technogener Belastung verbunden sein. Eine hohe Trübung beeinträchtigt die Wirksamkeit der Wasserdesinfektion, wodurch an der Oberfläche der Partikel haftende Mikroorganismen überleben und sich auf ihrem Weg zum Verbraucher weiterentwickeln. Daher verbessert die Reduzierung der Trübung oft die mikrobiologische Qualität des Wassers.
Eisen in Wasser.
Der hohe Eisengehalt im Leitungswasser hat verschiedene Ursachen. Diese Verunreinigungen gelangen durch Korrosion von Rohrleitungen oder den Einsatz eisenhaltiger Gerinnungsmittel in Wasseraufbereitungsanlagen ins Leitungswasser und durch Kontakt mit eisenhaltigen Mineralien in artesische Gewässer. Der Eisengehalt in artesischen Gewässern übersteigt den Normwert im Durchschnitt um das 2- bis 10-fache. In manchen Fällen kann der Überschuss bis zum 30- bis 40-fachen betragen. Normalerweise weist artesisches Wasser unmittelbar nach Erhalt keine sichtbaren Anzeichen von Eisenverbindungen auf. Bei Kontakt mit Luftsauerstoff kann jedoch nach 2-3 Stunden eine gelbe Farbe und bei längerem Absetzen ein hellbrauner Niederschlag auftreten beobachtet. All dies ist das Ergebnis eines oxidativen Prozesses, bei dem Wärme freigesetzt wird. Stimulierung der Entwicklung von Drüsenbakterien im artesischen Wasser.
Mangan in Wasser.
Manganverunreinigungen im Wasser aus artesischen Brunnen werden gleichzeitig mit Eisenverunreinigungen nachgewiesen. Die Quelle ihrer Gewinnung ist dieselbe – die Auflösung manganhaltiger Mineralien. Ein Überschuss an Mangan im Trinkwasser verschlechtert den Geschmack, und wenn dieses Wasser für den Haushaltsbedarf verwendet wird, werden dunkle Ablagerungen in Rohrleitungen und auf den Oberflächen von Heizelementen beobachtet. Das Händewaschen mit Wasser mit hohem Mangangehalt führt zu einem unerwarteten Effekt: Die Haut wird zunächst grau und dann vollständig schwarz. Bei längerer Aufnahme von Wasser mit hohem Mangangehalt steigt das Risiko, Erkrankungen des Nervensystems zu entwickeln.
Oxidation und Farbe.
Eine erhöhte Oxidationsfähigkeit und Farbe von oberflächlichen und artesischen Wasserversorgungsquellen weist auf das Vorhandensein von Verunreinigungen natürlicher organischer Substanzen im Wasser hin – Humin- und Fulvinsäuren, die Zersetzungsprodukte von Objekten der lebenden und unbelebten Natur sind. Der hohe Gehalt an organischer Substanz in Oberflächengewässer aufgezeichnet während der Zeit der verrottenden Algen (Juli - August). Eines der Merkmale der Konzentration organischer Verunreinigungen ist die Oxidationsfähigkeit von Permanganat. Im Bereich des Torfvorkommens, insbesondere in den Regionen des hohen Nordens und Ostsibiriens, kann dieser Parameter zehnmal höher sein als der zulässige Wert. Natürliche organische Stoffe stellen für sich genommen keine Gefahr für die Gesundheit dar. Bei gleichzeitiger Anwesenheit von Eisen und Mangan im Wasser bilden sich jedoch deren organische Komplexe, die ihre Filterung durch Belüftung, also Oxidation durch Luftsauerstoff, erschweren. Das Vorhandensein organischer Substanzen natürlichen Ursprungs im Wasser erschwert die Desinfektion von Wasser durch oxidative Methoden, da Desinfektionsnebenprodukte entstehen. Dazu gehören Trihalomethane, Halogenessigsäure, Haloketone und Haloacetonitril. Die meisten Studien zeigen, dass Stoffe dieser Gruppe krebserregend wirken und sich auch negativ auf die Organe des Verdauungs- und Hormonsystems auswirken. Der wichtigste Weg, die Bildung von Nebenprodukten der Wasserdesinfektion zu verhindern, ist jedoch die Tiefenreinigung von natürlichen organischen Substanzen vor der Chlorierungsstufe traditionelle Methoden Eine zentrale Wasseraufbereitung bietet dies nicht.
Der Geruch von Wasser.
Der Geruch von Leitungswasser, artesischem Wasser und Brunnenwasser macht es zum Verzehr ungeeignet. Bei der Beurteilung der Wasserqualität orientieren sich Verbraucher an den individuellen Geruchs-, Farb- und Geschmacksempfindungen.
Trinkwasser sollte keinen für den Verbraucher wahrnehmbaren Geruch aufweisen.
Der Grund für den Geruch von Leitungswasser ist meist gelöstes Chlor, das bei der Desinfektion während der zentralen Wasseraufbereitung in das Wasser gelangt.
Der Geruch von artesischem Wasser kann mit der Anwesenheit gelöster Gase in Verbindung gebracht werden – Schwefelwasserstoff, Schwefeloxid, Methan, Ammoniak und andere.
Einige Gase können das Produkt der lebenswichtigen Aktivität von Mikroorganismen oder das Ergebnis der industriellen Verschmutzung von Wasserquellen sein.
Brunnenwasser ist am anfälligsten für Fremdverschmutzung, daher kann ein unangenehmer Geruch oft mit dem Vorhandensein von Ölprodukten und Spuren von Haushaltschemikalien im Wasser in Verbindung gebracht werden.
Nitrate
Nitrate in Brunnen- und artesischem Wasser können eine ernsthafte Gefahr für die Gesundheit der Verbraucher darstellen, da ihr Gehalt um ein Vielfaches höher sein kann als der aktuelle Standard für Trinkwasser.
Der Hauptgrund für den Eintrag von Nitraten in Oberflächen- und Grundwasser ist die Migration von Düngemittelbestandteilen in Böden.
Die Verwendung von Wasser mit einem hohen Nitratgehalt führt zur Entwicklung einer Methämoglobinämie – ein Zustand, der durch das Auftreten eines erhöhten Methämoglobinwerts (> 1 %) im Blut gekennzeichnet ist, der die Sauerstoffübertragung von der Lunge zum Gewebe stört. Durch eine Nitratvergiftung wird die Atmungsfunktion des Blutes stark gestört und es kann zur Entwicklung einer Zyanose, einer bläulichen Verfärbung der Haut und Schleimhäute, kommen.
Darüber hinaus haben eine Reihe von Studien die negative Wirkung von Nitraten auf die Jodaufnahme im Körper und die krebserzeugende Wirkung der Produkte ihrer Wechselwirkung gezeigt verschiedene Substanzen menschlicher Körper.
Härte des Wassers.
Die Härte des Wassers wird hauptsächlich durch die Konzentration der darin enthaltenen Calcium- und Magnesiumionen bestimmt.
Es besteht die Meinung, dass hartes Wasser keine Gefahr für die Gesundheit der Verbraucher darstellt. Dies widerspricht jedoch den Schlussfolgerungen langjähriger Forschung eines der größten Ernährungswissenschaftler, des amerikanischen Forschers Paul Breguet. Er glaubt, dass er die Ursache für die vorzeitige Alterung des menschlichen Körpers ermitteln konnte. Der Grund dafür ist hartes Wasser. Laut Paul Brega „verschlacken“ Härtesalze die Blutgefäße auf die gleiche Weise wie Rohre, durch die Wasser mit einem hohen Gehalt an Härtesalzen fließt. Dies führt zu einer Verringerung der Elastizität der Gefäße und macht sie brüchig. Dies zeigt sich besonders deutlich bei dünnen Blutgefäße der Großhirnrinde, die laut Brega bei älteren Menschen zu senilem Wahnsinn führt.
Hartes Wasser verursacht eine Reihe von häuslichen Problemen, da es zur Bildung von Ablagerungen und Ablagerungen auf der Oberfläche von Rohrleitungen und Arbeitselementen von Haushaltsgeräten führt. Dieses Problem ist besonders relevant für Geräte mit Heizelementen – Warmwasserboiler (Boiler), Waschmaschinen und Geschirrspüler.
Bei der Verwendung von hartem Wasser im Alltag wächst die Ablagerungsschicht aus Kalzium- und Magnesiumsalzen auf den Wärmeübertragungsflächen ständig, wodurch die Effizienz der Wärmeübertragung abnimmt und der Verbrauch an Wärmeenergie zum Heizen steigt. In manchen Fällen ist eine Überhitzung der Arbeitselemente und deren Zerstörung möglich.
Einführung
Die Wasseraufbereitung ist eine verantwortungsvolle Aufgabe, da von ihrer Qualität die Zuverlässigkeit und Effizienz des Gerätebetriebs abhängt. Damit die Ausrüstung der Kessel- und Turbinenwerkstatt lange Zeit ohne Ablagerungen in den Rohren des Kessels und im Strömungsweg der Turbine arbeitet, sollte die Konzentration der einzelnen Komponenten im Speisewasser im Bereich von 5–5 liegen. 100 µg/kg. Nur durch die Anwendung perfekter Aufbereitungsmethoden ist es möglich, solches Wasser in den erforderlichen Mengen zu gewinnen.
An die Qualität des Wassers, mit dem der Kreislauf einer Dampfturbinenanlage gefüllt und im Betrieb gespeist wird, werden höchste Anforderungen gestellt.
Klassifizierung der im Quellwasser enthaltenen Verunreinigungen
Wasser kann unterteilt werden in:
Atmosphärisch (Regen, Nebel, Schnee);
Oberfläche (Flüsse, Seen, Teiche, Sümpfe);
Unterirdisch (artesische Brunnen, Minenbrunnen);
Salzwasser (Meere, Ozeane).
Atmosphärisches Wasser, das in Form von Niederschlägen auf die Erdoberfläche fällt, enthält aus der Luft aufgenommene Gase, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid sowie organische und anorganische Stoffe. In Industriegebieten und großen Siedlungen enthalten Niederschläge Schwefeloxide, Staubpartikel und Ruß. Der Gesamtsalzgehalt des atmosphärischen Niederschlags beträgt 10-50 mg/kg. Wenn atmosphärisches Wasser an die Erdoberfläche gelangt und durch den Boden sickert, trifft es auf Mineralsalze (CaCO3, NaCl, Na2SO4, MgSO4), Gase und organische Substanz. Einige organische Substanzen reagieren mit Hilfe von Bakterien mit im Wasser gelöstem Sauerstoff und bilden Mineralsäuren (Schwefelsäure, Salpetersäure usw.). Im Untergrundwasser lösen sich NaCl, Na2SO4, MgSO4 am leichtesten. Schwerlösliche Calcium-, Magnesium- und Eisencarbonate bilden in Gegenwart von freiem Kohlendioxid Bicarbonate, die in Ca2+-, Mg2+-, Fe2+-Kationen und HCO3-Anionen dissoziieren. Am häufigsten kommen in natürlichen Gewässern Calcium- und Magnesiumbicarbonate vor. Grundwasser ist sehr vielfältig chemische Zusammensetzung. Der Grad ihrer Mineralisierung reicht von 100/mg/kg bis zu mehreren Gramm pro 1 kg. Am stärksten mineralisiert sind die Gewässer der Ozeane und offenen Meere. Ihr Salzgehalt beträgt ca. 7,5-35 g/kg. Im Sommer und Winter werden Wasserläufe hauptsächlich durch unterirdisches Abflusswasser gespeist, weshalb zu dieser Jahreszeit die Konzentration gelöster Salze zunimmt. Quellflutwasser zeichnet sich durch einen sehr geringen Salzgehalt des Wassers aus, gleichzeitig steigt jedoch die Konzentration grober und kolloidaler Verunreinigungen stark an, da diese durch Schmelzwasser von der Oberfläche abgewaschen werden.
Die Vielfalt der Verunreinigungen in natürlichen Gewässern erlaubt keine Klassifizierung nach einem einzelnen Merkmal, daher ist es üblich, diese Verunreinigungen nach mehreren Kriterien zu klassifizieren. Die Anzahl dieser Klassifikationen liefert eine recht objektive Beschreibung davon.
Je nach Dispersionsgrad:
Grob dispergiert (Partikelgrößen - mehr als 100 nm),
Kolloidal dispergiert (haben kleine Größen von 1 bis 100 nm),
Wirklich gelöst (dargestellt als einzelne Ionen oder Moleküle oder Komplexe, die aus mehreren Molekülen bestehen).
Grobe Wasserverunreinigungen(Sand, Ton usw.), auch Suspensionen oder suspendierte Feststoffe genannt, die längere Zeit in der Schwebe bleiben, verursachen Wassertrübungen. In natürlichen Gewässern liegen grob verteilte Verunreinigungen in Form von Sand, Schluff, Plankton vor, in Prozesswässern – in Form von Korrosionsprodukten, Schlamm, Erdölprodukten. Je größer die Partikelgröße grob verteilter Verunreinigungen ist, desto schneller stellt sich das Sedimentationsgleichgewicht ein und desto leichter werden sie beim Absetzen und Filtrieren vom Wasser abgetrennt. Kolloidale Partikel werden nicht unter Einwirkung der Schwerkraft aus dem Wasser gelöst und von herkömmlichen Filtermaterialien nicht zurückgehalten.
In natürlichen Gewässern kolloiddisperser Zustand Es gibt verschiedene Derivate von Kieselsäure und Eisen, organische Huminstoffe, die aus dem Boden ausgewaschen werden.
Um ionendisperse oder molekulardisperse Stoffe Dazu gehören Salze, Säuren, in Wasser gelöste Laugen in Form von Ionen, Ca2+, Mg2+, N +, K +, 2 SO4, Cl-, NO3, NO2, HCO3, HSiO 3 und Moleküle gelöster Gase O2, CO2, N2 usw. d. Die ionische Zusammensetzung von Verunreinigungen ist durch das Vorhandensein der entsprechenden Kationen und Anionen gekennzeichnet. Natrium- und Kaliumionen bilden mit Anionen natürlicher Wässer keine schwerlöslichen einfachen Salze, unterliegen praktisch keiner Hydrolyse und werden daher als stabile Verunreinigungen eingestuft. Calcium- und Magnesiumionen bilden mit einigen Anionen in Wasser schwerlösliche Verbindungen. Bei der Verwendung von natürlichem Wasser und der damit verbundenen Änderung der Ausgangskonzentrationen von Kationen und Anionen, beispielsweise beim Verdampfen oder einer Abnahme der Löslichkeit mit steigender Temperatur, werden schwerlösliche Salze von Calcium und Magnesium an Wärmeübertragungsflächen in Form eines Feststoffs freigesetzt Phase. Bei den technologischen Prozessen der Wasseraufbereitung wird zur Reduzierung der Konzentration von Calcium und Magnesium häufig die Bildung ihrer schwerlöslichen Verbindungen genutzt, die aus dem Wasser entfernt werden, bevor es in den Wasser-Dampf-Weg gelangt. Eisenionen zeichnen sich durch Polyvalenz aus und können in verschiedenen Formen vorliegen. In tiefen Gewässern liegen Eisenionen hauptsächlich in Form von Fe2+ vor, das mit den meisten Ionen keine schwerlöslichen Salze bildet. In den Gewässern von Oberflächenquellen, wo die Konzentration an gelöstem Sauerstoff viel höher ist, werden Fe2+-Ionen zu Fe3+-Ionen oxidiert, die bei der Hydrolyse schwerlösliches Fe(OH)3 bilden. In Oberflächengewässern kann Eisen auch Bestandteil organischer Komplexverbindungen sein. Das Vorhandensein hoher Eisenverbindungen im Wasser schafft Bedingungen für die Entwicklung von Eisenbakterien, die holprige Kolonien an den Wänden von Rohrleitungen bilden. Während des Transports durch Stahl- und Gussrohre kann die Eisenkonzentration im Quellwasser aufgrund der Kontamination mit Korrosionsprodukten ansteigen. Am wichtigsten sind die Anionen der Kohlensäure HCO3 und 2 CO3 Bestandteil Salzbestandteile des Wassers, da sie das Verhalten verschiedener darin enthaltener Verunreinigungen bestimmen. Natürliche Gewässer enthalten neben HCO3 und 2 CO3 auch „freies“ Kohlendioxid, das in Form von im Wasser gelöstem CO2-Gas und seinen Hydraten – H2CO3-Molekülen – vorliegt.
Aufgrund ihrer chemischen Natur werden Verunreinigungen unterteilt in:
Gas (Gase N2, O2, CO2, CH4, H2S),
Mineral (gelöste Mineralsalze)
Organisch (Huminstoffe, Tannine, Proteine, Fette, ätherische Öle). Nach dem Salzgehalt werden natürliche Gewässer unterteilt in:
Frisch (bis zu 1g/kg),
Brackwasser (1-10 g/kg)
Salzig (mehr als 10 g/kg).
Süßwasser kann unterteilt werden in:
Gering mineralisiert (weniger als 0,2 g/kg),
Mittlere Mineralisierung (0,2–0,5 g/kg)
Erhöhte Mineralisierung (0,5–1 g/kg).
Entsprechend dem Wert der Gesamthärte Natürliche Gewässer werden wie folgt klassifiziert:
W unter 1,5 – Wasser mit geringer Härte,
W = 1,5 - 3 bei mittlerer Härte,
W = 3 - 6 - Wasser mit erhöhter Härte,
W = 6 - 12 - Wasser mit hoher Härte,
Gut über 12 – Wasser mit sehr hoher Härte.
Alle natürlichen Wässer werden entsprechend der Art des im Wasser vorherrschenden Anions in drei Klassen eingeteilt :
- Bicarbonat (HCO3-Anion),
- Sulfat (SO4),
Chlorid (Chlorion).
Über 80 % aller Flüsse in Russland sind durch Gewässer der Kohlenwasserstoffklasse gekennzeichnet. Je nach Verschmutzungsgrad mit organischen Stoffen lassen sich natürliche Gewässer in vier Gruppen einteilen: weniger als 5-klein, 5-10-mittel, 10-20 erhöht, über 20-stark.