Основные физические показатели воды.

Прозрачность воды обозначается прозрачная, мутная, грязная.

Для определения прозрачности воды в цилиндре с тубусом наливают испытуемую воду, подкладывают шрифт и читают, глядя через столб испытуемой воды в цилиндре (цилиндр должен находиться на расстоянии 4 см над шрифтом). Если шрифт неразличим, го часть воды выпускают через крап внизу цилиндра до тех пор, пока буквы шрифта не станут совершенно отчетливо видны. Высоту водяного столба, выраженного в сантиметрах, считают величиной прозрачности. Для полевого водоснабжения она >=20см.

Температура воды в разных источниках неодинакова. В поверхностных источниках она зависит от температуры воздуха и колеблется в очень широких пределах, изменяясь по глубине. Наоборот, в подземных источниках, особенно, в артезианских, вода имеет довольно постоянную температуру (обычно 5-10⁰С).

Цветностью воды называют окраску, которую может иметь природная вода и которая объясняется наличием в ней гуминовых веществ или фульвокислот. Цветность выражается в градусах бихромат-кобальтовой шкалы.

Природа запаха имеет различный вкус и запах. Вода по вкусу может быть горьковатой, соленой, кислой, сладковатой. Остальные оттенки ощущений называют привкусами.

Происхождение запаха воды может быть естественным и искусственным. Естественные запахи (болотный, гнилостный, землистый, сероводородный и др.) образуются живыми и отмершими организмами, продуктами разлива берегов, растительностью. Искусственные запахи (хлорный, фенольный, нефтяной, хлорфенольный и др.) появляются после сброса в водоем неочищенных сточных вод или после обработки воды некоторыми реагентами.

Вкус и запах оценивают по условной 5-бальной шкале. Вкус определяют после предварительного кипячения и охлаждения пробы воды.

0- никакого запаха (вкуса). Он не ощущается.

1- Очень слабый запах (вкус). Он обнаруживается привычным наблюдателем.

2- Слабый запах (вкус). Он обнаруживается, если на него обратить внимание.

3- Заметный запах (вкус). Он обращает на себя внимание и могущий вызвать неодобрительные отзывы о воде.

4- Отчетливый запах (вкус). Он четко обнаруживается и обращает на себя внимание и делающий воду, непригодной для питья.

5- Очень сильный запах (вкус). Он настолько сильный, что делает воду непригодной для питья.

Основные химические показатели воды. Химический состав природных вол разнообразный и характеризуется следующими показателями: окисляемостью, плотным осадком, щелочностью, активной реакцией, жесткостью, содержание железа, марганца, хлоридов, сульфатов, фтора и др.

Плотный остаток (в мг/л) характеризует общее содержание в воде органических и неорганических веществ (кроме газов). Он определяется как остаток от выпаривания определенного объема исходной на фильтрованной воды, высушенный при 105-110⁰С до постоянного веса. В лабораторной практике существует понятие сухой и прокаленный остаток: сухой остаток - показывает содержание в воде растворенных нелетучих веществ, прокаленный остаток - содержание окислов неорганических веществ (кроме газов).

Жесткость воды (в мг. экв/л) важное химическое свойство, определяющее возможность се использования. Жесткость воды обусловлена содержанием в ней растворенных солей кальция и магния. Различают жесткость общую, карбонатную и некарбонатную. Общая жесткость - сумма карбонатной и некарбонатной жесткости. Углекислые соли Са(НСО₃)₂ и М g₂ (НСО₃)₂ вызывают карбонатную жесткость.

При нагревании воды до 70⁰С они образуют нерастворимые соли, выпадающие на греющих поверхностях, ухудшая теплоотдачу. Хлориды, сульфаты (соли соляной и серной кислоты: СаСI₂ Mg₂, CaSO₄) некарбонатную жесткость, не выпадают в осадок, при нагревании воды.

Жесткость водопроводной, хозяйственно-питьевой воды не должна превышать 7 мг.экв/л. в отдельных случаях, по согласованию с санитарной инспекцией - не более 14 мг.экв/л. При кратковременном употреблении воды в волевом водоснабжении она может быть до 25 мг.экв/л.

Жесткость нежелательна при употреблении воды для многих технических и хозяйственных нужд. Для систем охлаждения опасна карбонатная жесткость воды, для термических опреснителей, кипятильников и паровых котлов общая жесткость.

Активная реакция воды, характеризующаяся концентрацией в воде водородных ионов, показывает степень ее щелочности и кислотности. Концентрацию водородных ионов обозначают рН и условно выражают логарифмом ее величины с обратным знаком.

Так, для нейтральной реакции рН=7, для кислотной рН<7, для щелочной рН>7. для хорошей питьевой волы pН лежит в пределах 6,5-9,5; большая или меньшая его величина может указывать и на содержание в воде отравляющих веществ или на загрязнение некоторыми производственными стоками.

Щелочность воды (в мг.экв/л)-одно из важнейших свойств, обуславливаемых содержанием в ней бикарбонатов, карбонатов, гидратов и солей слабых кислот, поэтому различают щелочность бикарбонатную, карбонатную и гидратную.

Окисляемость (в мг/л От) указывает на содержание в воде растворенных органических и некоторых легко окисляемых неорганических веществ. Окисляемость хозяйственно-питьевой воды не должна превышать 2-3 в мг/л О₂- но при использовании болотных вод допускается до в мг/л О2. Высокая окисляемость может указывать на содержание в воде отравляющих веществ (водоочищение на МАФС-3 имеет окисление 1-5 в мг/л О₂).

Железо (мг/л) в воде ухудшает ее вкусовые свойства, но не служит препятствием для питья и водопроводной воде допускается до 0,3 мг/л.

Хлорида и сульфата (мг/л) содержатся во всех природных водах обычно в виде натриевых, кальциевых и магниевых солей. В питьевой воде хлорида допускается до 350 мг/л, а в местах, где нет пресной воды, и более.

Азотистые соединения присутствуют в природных водах в виде солей азотной (нитрата), азотистой (нитрата) кислот и аммиака. Присутствие аммиака указывает на свежие загрязнения фекалиями, азотистая кислота - на относительно недавнее загрязнение или, азотная кислота - на давность попадания их в воду. Содержание аммиака и солей азотистой кислоты в питьевой не допустима. Высокие содержания азотистой и азотной кислот может служить одним из показателей наличия в воде некоторых отравляющих веществ.

 

34. Средства добычи и обработки воды. Очистка воды.

Средства добычи предназначены для разведки подземных вод, а также для добычи воды в тех случаях, когда производитель пунктов водоснабжения на существующих и поверхностных источниках недостаточна или использование лих источников нецелесообразно вследствие значительных разрушений, заражения.

Добыча воды осуществляется с применением штатных и табельных средств водоснабжения путем сооружения и оборудования водозаборных (артезианских) скважин, шахтных колодцев и ее подъема на поверхность.

Наибольшее распространение получили артезианские скважины.

Артезианская скважина представляет собой вертикальную выработку в земляной породе, стенки которой закреплены стальными обсадными трубами. Она имеет круглое поперечное сечение при большом отношении глубины к диаметру. Выработка земляной породы осуществляется бурением, которое производится специальными буровыми станками и заключается в разрушении породы, ее извлечении стенок обсадными трубами.

Основными элементами артезианской скважины являются устье, ствол и водоприемник.

Водозаборные скважины устраивают для добычи воды, залегающей в достаточно обводненных породах, представленных песками (средне - и крупно-зернистыми), а также галечниками и скальными трещиноватыми породами (известняками, доломитами, мергелями и др.), глубина скважин зависит от гидрогеологических условий и возможностей буровых установок. В зависимости от предполагаемого времени эксплуатации устраиваются временные или постоянные скважины.

Временные скважины сооружаются войсковыми буровыми установками в короткие сроки и эксплуатируются ограниченное время. Буровое и вспомогательное оборудование, применяемое для их сооружения, используется многократно.

Постоянные скважины предназначаются для длительной эксплуатации и сооружаются при наличии достаточного времени как войсковыми, так и народно-хозяйственными буровыми установками.

Для сооружения временных скважин используются мелкий трубчатый колодец МТК-2М, механизированный шнековый колодец МШК-15 и установка для добычи грунтовых вод УВД-15. буровыми установками ПБУ-50М (ПБУ-50) и ПБУ-200 сооружаются как временные, так и постоянные скважины. Для сооружения только постоянных скважин используется буровая установка УРБ-ЗАМ, а также народнохозяйственные буровые установки.

Шахтные колодцы устраиваются для добычи воды из ближайших к поверхности земли водоносных пластов, имеющих небольшую мощность либо сложенных породами с плохой водоотдачей. Колодцы глубиной до 15м сооружаются буровыми установками ПБУ-50М (ПБУ-50).

Количество расходных материалов на сооружение скважин и шахтных колодцев приведено в приложении 1.

Вода из колодцев поднимается поршневыми штанговыми колодцами МШК-15 или установка УВД-15, ручными насосами типа БКФ, мотопомпами или народнохозяйственными электронасосами, характеристики которые приведены в приложении 2.