О чем говорит анализ воды

Как правило, протокол исследования воды выглядит следующим образом:

Протокол состоит из названия компонентов анализа, единиц измерения, предельно допустимых концентраций по СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения», результат измерения, допустимую погрешность и метод измерения.

Анализ воды может делаться на разные параметры, но необходимыми для подбора водоочистного оборудования являются: рН, цветность, мутность, железо общее, марганец, перманганатная окисляемость, общая жесткость, солесодержание или сухой остаток, аммоний.

Рассмотрим подробнее каждый из них:

рН (водородный показатель): это показатель характеризующий баланс ионов водорода (H+) и гидроксид-ионов (OH−). Нейтральной считается величина, равная семи. При значении ниже семи вода обладает кислотными свойствами, выше- щелочными. При подборе фильтрационного оборудования следует учитывать этот параметр, так как в кислой среде вещества находятся в растворенном виде, и трудно окисляются. В щелочной же среде элементы быстро окисляются, и их легче удалить из раствора.

Мутность: этот показатель говорит о наличии взвешенных частиц, например песка, глины, окисленного железа. Следует учитывать, что при высоком содержании растворенного железа вода из источника будет выглядеть прозрачной, но пока ее доставят в лабораторию, железо окислится и вода помутнеет. Для правильного подбора фильтра нужно обязательно сообщить об исходном состоянии воды, была она мутной или прозрачной.

Цветность: показатель качества воды, обусловленный главным образом присутствием в воде гуминовых и фульфовых кислот (органики), а также соединений железа. Как правило превышение цветности говорит либо о высоком содержании железа, либо о высокой перманганатной окисляемости, о которых позже.

Железо общее: железо в воде присутствует в трех формах, двухвалентное (Fe2+), трехвалентное (Fe3+) и органическое. Двухвалентное железо- это растворенная форма, оно прозрачно в воде, не имеет запаха. При контакте с кислородом железо окисляется и переходит в растворе в трехвалентную форму. Это нерастворимое железо. Именно оно дает желтый цвет и железистый запах. Из-за того, что железо довольно быстро окисляется, не имеет смысл делать анализ на Fe2+ и Fe3+ по отдельности, пока проба доедет до лаборатории часть железа поменяет форму. Трехвалентное железо удаляется осадочным методом, он дешевле остальных и не требует реагентов. Для перевода двухвалентного железа в нерастворимую форму используют как правило аэрацию. Про органическое железо (перманганатную окисляемость) расскажем в соответствующей теме.

Марганец: этот элемент неотступно следует за железом. С высокой вероятностью при превышении железа превышен и марганец. Марганец удаляется теми же методами, что и железо, но намного сложнее. На эффективность удаления марганца прямо влияет уровень рН.

Перманганатная окисляемость: показывает уровень содержания органических соединений
железа. Эти соединения слишком малы, чтобы их задержать осадочным методом и стойки к окислению. В системах с аэрацией окисление происходит уже после прохождения системы очистки воды. Для удаления органического железа используется либо сильный окислитель, такой как гипохлорит натрия, либо анионообменная смола. Использование реагента менее предпочтительно, так как нужно предусматривать ступень удаления излишков этого регента, что увеличивает стоимость оборудования. Минусом же ионообменных смол является полное умягчение воды.

Общая жесткость: характеризует величину содержания солей кальция и магния в воде. Именно эти соли образуют накипь на нагревательных элементах чайников, стиральных машин, бойлеров, и т.д. Самым эффективным способом их удаления является ионный обмен, в ходе которого специальная фильтрующая загрузка задерживает ионы кальция и магния, взамен отдает в воду натрий. Натрий абсолютно безвреден для организма и техники. После того, как натрий на загрузке кончится, он восстанавливается в процессе регенерации таблетированной солью. Раствор соли (NaOH) возвращает в загрузку натрий, а хлориды натрия и кальция сливаются в дренаж. Если кроме солей жесткости нет других превышений, то путем подмеса исходной воды можно сделать уровень жесткости комфортным.

Солесодержание (сухой остаток): о содержании солей можно судить по количеству сухого остатка в 1 литре воды и потере его веса при прокаливании. Сухой остаток, образующийся при выпаривании воды, состоит из минеральных солей и нелетучих органических примесей. При прокаливании сухого остатка органические соединения удаляются, и остаются только соли. Наибольший вклад в общую минерализацию воды вносят распространенные неорганические соли (бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия), а также небольшое количество органических веществ. При высоком солесодержании используются установки обратного осмоса.

Аммоний: в природных водах источником накопления вещества служат продукты разложения и жизнедеятельности различных организмов. Однако большая часть ионов аммония попадает в воду со стоками животноводческих ферм, сельскохозяйственных полей, промышленных предприятий. Высокая плотность содержания аммония может быть в водоёмах, находящихся вблизи от коммунальных очистных сооружений, канализации и выгребных ям. Для удаления аммония используются окислители, например гипохлорит натрий, ионообменные смолы и цеолиты.

Важно понимать, что чем подробнее будет анализ, тем качественнее будет подобрано оборудование. Системы очистки воды подбираются индивидуально под каждый конкретный анализ.