Boja vode obično se označava na sljedeći način. Određivanje boje vode

To je njegovo prirodno svojstvo, koje karakterizira prisutnost humusnih tvari ispranih iz tla. Ove tvari se pojavljuju u tlu kao rezultat razgradnje organskih spojeva, kao i sinteze mikroorganizama, posebne tvari svojstvene samo tlu - humusa.

Sam humus smeđe boje, pa tvari koje čine njen sastav daju vodi smeđu boju. Na količinu takvih tvari prvenstveno utječu: priroda tla, geološki uvjeti, kao i prisutnost tresetišta i močvara u blizini akumulacije. Mala količina humusnih tvari ulazi u rezervoar, izravno tijekom uništavanja algi mikroorganizmima. Što je sadržaj humusnih tvari u vodi veći, to je njezina boja intenzivnije izražena.

Za mjerenje boje vode koristi se posebno dizajnirana krom-kobaltna skala koja omogućuje simuliranje prirodne boje vode. U pravilu je to otopina kobalt sulfata, sumporne kiseline i kalijevog kromata u vodi. Ovisno o koncentraciji ovih tvari mijenja se intenzitet bojenja vode, a time i njezina boja. Sama boja vode mjeri se u stupnjevima uspoređivanjem intenziteta boje s otopinom krom-kobalta. Trenutno se ovaj proces provodi pomoću spektrofotometara i fotokolorimetara. Prije se sve radilo vizualno.

Bezbojna, može se smatrati takvom vodom, čija je boja manja od 20 stupnjeva i praktički se ne percipira okom. Samo se takva voda može jesti bez ograničenja njezine upotrebe. Ako većina potrošača kaže da voda ima žućkastu nijansu, tada je njezina boja premašila 20 stupnjeva na ljestvici imitacije. Državni standard za pitku vodu navodi da njezina dopuštena boja ne smije prelaziti 20 stupnjeva.

Osim boje, treba spomenuti i boju vode. Povezan je sa onečišćenjem vode, razne tvari anorganskog i organskog podrijetla, posebno bojila koja ulaze u vodena tijela zajedno s otpadom iz poduzeća i tvornica lake industrije, zajedno sa spojevima mangana, željeza i bakra. Na primjer, mangan i željezo boje vode u crnim i crvenim nijansama, bakar - od plavo-zelene do svijetloplave. Stoga voda kontaminirana industrijskim otpadom može imati za nju nekarakterističnu boju.

Vodena boja određena fotometrijski ili vizualno nakon što su sve suspendirane krutine uklonjene centrifugiranjem ili filtracijom. Vizualno možete razlikovati boju, intenzitet boje vode i njezinu nijansu. Da biste to učinili, ulijte vodu u cilindar s ravnim dnom. Uzima se list bijelog papira i postavlja se na udaljenosti od 4 cm od dna cilindra. Gledajući list papira kroz stup vode, procijenite njegovu nijansu. Zatim se voda izlijeva iz vode dok se njezina boja ne percipira kao bijela. Zatim biste trebali izmjeriti visinu stupca preostale vode. Dopuštena granica nije niža od 20 cm U nekim slučajevima, osobito ako je boja vode vrlo intenzivna, potrebno ju je razrijediti destiliranom vodom. Priroda boje i njezin intenzitet utvrđuje se fotokolorimetrom ili spektrofotometrima, mjerenjem optičke gustoće svjetlosnih valova.

Nekarakteristična boja i boja vode ograničavaju opseg njezine uporabe i tjeraju ih na potragu za novim izvorima opskrbe vodom. No, moguće je da voda iz novih izvora neće biti opasna po sadržaju otrovnih tvari ili patogenih bakterija. Osim toga, pojačana boja i boja vode također ukazuje na onečišćenje njezinim otpadnim vodama. industrijska poduzeća. visoka vodena boja, može biti biološke prirode, zbog visok sadržaj sadrži humusne tvari. Ne postoje konkretni primjeri negativnog utjecaja vode s visokom bojom na zdravlje ljudi. Međutim, poznato je o snažnom povećanju propusnosti crijevnih stijenki pod djelovanjem huminskih kiselina. Osim toga, boja može poslužiti kao pokazatelj učinkovitog pročišćavanja vode u specijaliziranim objektima.

Boja vode je pokazatelj koji karakterizira intenzitet boje vode. Boja se izražava u stupnjevima na skali platina-kobalt uspoređivanjem ispitne vode sa standardima boje. Fotometrijska metoda također se široko koristi za procjenu boje, koristeći kalibracijski grafikon koji karakterizira odnos između boje standardnih otopina i njihove optičke gustoće.

Izvođenje analize

A) vizualno na ljestvici boja

100 ml ispitne vode filtrirane kroz membranski filtar unese se u Nessperov cilindar i uspoređuje s ljestvicom boja (Tablica 1.2), gledajući odozgo na bijeloj pozadini.

Tablica 1.2 - Ljestvica boja

Ako ispitivani uzorak vode ima vrijednost boje veću od 70º, uzorak treba razrijediti destiliranom vodom u određenom omjeru sve dok boja vode koja se proučava ne bude usporediva s bojom ljestvice boja. Dobiveni rezultat množi se s brojem koji odgovara vrijednosti razrjeđenja. Rezultati određivanja upisani su u tablicu 1.3.

Tablica 1.3 - Boja i zamućenost vode

B) fotometrijski

Prilikom određivanja boje vode fotoelektričnim kolorimetrom koristi se kiveta debljine sloja koji apsorbira svjetlost od 5-10 cm. Kontrolna tekućina je destilirana voda iz koje se suspendirane krutine uklanjaju filtriranjem kroz membranski filter br. 4.

Optička gustoća filtrata ispitivanog uzorka vode mjeri se u plavom dijelu spektra na valnoj duljini od 413 nm (svjetlosni filter br. 2). Kromatičnost je određena kalibracijskim grafikonom i izražena je stupnjevima kromatičnosti. Rezultati određivanja upisani su u tablicu 1.3.

Razlika između rezultata određivanja boje na ljestvici i korištenjem fotokolorimetra ne smije biti veća od 5%.

Fotometrijska metoda za određivanje zamućenosti vode

Zamućenost vode je posljedica prisutnosti suspendiranih finih čestica u njoj. U otvorenim izvorima zamućenost vode može varirati u vrlo širokom rasponu i u pravilu ima jasno izražen sezonski karakter. Zamućenost vode naglo se povećava tijekom poplava (u proljeće ili nakon obilnih kiša), a smanjuje se na minimum u zimskim niskim vodama.

Zamućenost vode određuje se gravimetrijskom metodom, vizualnim mjeračem zamućenosti, fotoelektronskim tindalometrom i fotoelektričnim kalorimetrom. Posljednja metoda je najjednostavnija, najtočnija i učinkovita. Temelji se na usporedbi optičke gustoće ispitivane vode s optičkom gustoćom standardnih otopina s poznatom koncentracijom.

Izvođenje analize

Prije analize fotoelektrični kolorimetar se kalibrira korištenjem tekućih standardnih suspenzija (otopina) s točno zadanom koncentracijom ili skupom čvrstih standarda suspenzija zamućenja s poznatom optičkom gustoćom. Prema očitanjima uređaja i koncentraciji otopine gradi se kalibracijski grafikon.

Za određivanje optičke gustoće ispitivane vode, dobro izmiješani uzorak vode unosi se u kivetu s debljinom sloja koji apsorbira svjetlost od 5-10 cm i mjeri mu se optička gustoća u zelenom dijelu spektra ( s valnom duljinom od 530 nm). Kontrolna tekućina (kontrola) je ispitna voda iz koje se suspendirane krutine odstranjuju centrifugiranjem ili filtriranjem kroz membranske filtere br. 4, tretirane kuhanjem.

Vrijednost zamućenosti u miligramima po litri određuje se iz kalibracijske krivulje. Rezultati određivanja upisani su u tablicu 1.3.

Mikhail Ivanov, dr. sc.

Prirodne vode, industrijske otpadne vode, pa čak i voda iz slavine dolaze u raznim bojama. Boja vode je posljedica prisutnosti organskih i anorganskih nečistoća u njoj. U mnogim slučajevima uporaba takve vode zahtijeva njezinu promjenu boje.

Možete se pretplatiti na članke na

Razlozi i boje

U prirodnim vodama boja je često uzrokovana prisutnošću Fe 2 + anorganskih spojeva u njima, koji joj, u otopljenom stanju, daju crvenkasto-smeđu boju. Nečistoće željeznog spoja obično su popraćene onečišćenjem solima mangana, koje vodi daju crnkastu nijansu. Osim otopina, nečistoće željeznih spojeva mogu biti u koloidnom stanju, dajući crvenkastu boju, te u obliku složenih spojeva žute boje.

Tvari organske prirode koje daju boju vodi konvencionalno se dijele u dvije skupine: obitelj huminskih kiselina i tanina. Huminske kiseline ulaze u vodu iz tla i tresetišta ( riža. jedan).

Riža. 1. Huminske kiseline i tanini daju tresetnim vodama crvenkastu boju.

Ove nečistoće također mogu biti u otopljenom, suspendiranom i koloidnom stanju. Prisutnost karboksilnih, fenil-hidroksilnih i aminskih skupina u tim nečistoćama dovodi do stvaranja soli i jakih kompleksnih spojeva s metalnim kationima. Većina ovih spojeva je topiva i imaju blago kisela svojstva. Obitelj tanina ne uključuje pojedinačne kemijske spojeve, već mogući skup tvari koje sadrže aromatične prstenove s nekoliko hidroksi skupina, kao i spojeve čije molekule sadrže heterocikličke fragmente i fragmente koji sadrže dušik. Ove tvari su kondenzacijski produkti aromatskih fenola s aminokiselinama i proteinima.

Dugo se vjerovalo da visoka boja vode samo dovodi do pogoršanja organoleptičkih svojstava vode i otežava njezino pročišćavanje vode. Međutim, nedavne studije su pokazale da pitka voda s povećanom bojom predstavlja rizik za javno zdravlje.

Mjerenje boja

Boja vode se mjeri u stupnjevima platina-kobaltne ljestvice, koja se ponekad naziva i Hazenova ljestvica. Ova ljestvica koristi obojene otopine soli kobalta i platine određene koncentracije. Svaka referentna otopina odgovara određenoj vrijednosti vodene boje, izraženoj u stupnjevima boje. Određivanje boje vode vrši se usporedbom boje referentnih otopina s uzorcima koji se proučavaju. Praktično bezbojno, perceptivno ljudsko oko, smatra se voda s bojom manjom od 20 o, a voda s površinskog izvora u ljetnom razdoblju "cvjetanja", koja sadrži puno fitoplanktona, odgovara boji od oko 120 o. Obojene vode podijeljene su u kategorije boja ( tab. jedan.).

U skladu s GOST R 52769-2007 razlikuju se dvije metode za određivanje boje: vizualna i fotometrijska.

Vizualna metoda temelji se na usporedbi boje uzorka vode s bojom referentnih uzoraka "na oko", odnosno vizualno. Svaki referentni uzorak odgovara određenoj boji vode, izraženoj u stupnjevima. Referentne otopine se dobivaju iz državnog standardnog uzorka (GSO) određene koncentracije ( tab. 2).

Tablica 2. Boja referentne otopine u skladu s razrjeđenjem GSO

Druga metoda temelji se na određivanju optičke gustoće (ili propusnosti) ispitivanog uzorka vode pomoću fotometrijskog analizatora. Ovom metodom uz pomoć GSO različitih koncentracija pripremaju se kalibracijske otopine za koje se zatim utvrđuje optička gustoća i gradi kalibracijska krivulja "optička gustoća - stupnjevi boje" prema kojoj se boja vode ispod studija se određuje iz mjerenja pomoću fotometra ( riža. 2) očitavanje optičke gustoće svog uzorka.

Riža. 2. Fotometar

U fotometrijskoj metodi za određivanje boje vode koriste se i skala platina-kobalt s određivanjem optičke gustoće na 410 nm i krom-kobaltna skala boja s određivanjem propusnosti na valnoj duljini od 380 nm.

Izbjeljivanje

Ne postoje univerzalne metode za smanjenje boje vode. Sve uobičajene metode vodenog izbjeljivanja mogu se podijeliti u dvije glavne skupine: odvajanje i uništavanje. Tradicionalno su popularne metode za uklanjanje nečistoća u boji iz vode istovremeno s drugim vrstama onečišćenja u različitim fazama obrade vode. Međutim, prema riječima stručnjaka, više obećavaju metode koje uništavaju nečistoće bez sekundarnog onečišćenja.

Najjednostavniji način odvajanja za smanjenje boje vode je filtracija, koja se provodi na početno stanje tretman vode. Ova metoda omogućuje uklanjanje fitoplanktona, mehaničkih nečistoća i suspendiranih krutina iz vode, što uzrokuje njezinu zamućenost i boju. U postrojenjima za pročišćavanje vode u te se svrhe obično koriste postrojenja za sporu filtraciju pijeska ili šljunka, a u autonomnim sustavima za pročišćavanje vode koriste se mrežasti filteri. U većini slučajeva ova obrada omogućuje smanjenje boje na oko 50 o .

Najčešća metoda za smanjenje boje vode je koagulacija. Ovom metodom bistrenje vode se provodi u postrojenjima za pročišćavanje vode. Obično koagulacija smanjuje boju izvorne vode sa 120 o (vrijednost koja je prihvaćena u izradi projekata) na 30-40 o . Proces se provodi doziranjem koagulanata na bazi višestruko nabijenih metalnih kationa: , , AlCl 3 , ([Al 2 (OH) 5 Cl] . 6H 2 O), FeSO 4 i FeCl 3 . Osim toga, do smanjenja boje vode dolazi i kada se voda alkalizira s Ca (OH) 2 i Na 2 CO 3, što dovodi do taloženja nekih nečistoća u boji.

Kako bi se povećala učinkovitost dekolorizacije uz pomoć koagulanata, u pročišćenu vodu se unose flokulanti ( riža. 3),

Riža. 3. Flokulanti doprinose stvaranju agregata ili pahuljica od fino dispergiranih i koloidno stabilnih čestica

od kojih je jedan poliakrilamid ( riža. 4).

Riža. 4. Flokulant poliakrilamid

Zbog glomaznosti opreme i trajanja procesa, koagulacija se ne koristi u autonomnim sustavima za pročišćavanje vode. U sustavima individualne obrade vode i naknadne obrade u kućanstvu za dekolorizaciju vode, metode sorpcije i filtracije ionske izmjene ( riža. 5).

Riža. 5. Postrojenje za pročišćavanje vode na bazi ionskih izmjenjivača

Korištenje filtracije s ionskom izmjenom za smanjenje boje temelji se na činjenici da mnoge molekule nečistoće u boji imaju polarne skupine sposobne za interakciju s ionskim izmjenjivačima. Izbjeljivanje vode ionskom izmjenom provodi se istovremeno sa smanjenjem tvrdoće (omekšavanje). Smatra se da je za učinkovitu ekstrakciju obojenih nečistoća iz vode neophodan dugotrajan kontakt pročišćene vode s ionsko-izmjenjivačkom smolom. Stoga, uz minimalnu visinu sloja ionskog izmjenjivača od 90 cm, trajanje vode u filteru treba biti 3,5-5,0 minuta. Značajnim nedostatkom ove metode izbjeljivanja vodom mogu se smatrati poteškoće koje nastaju tijekom regeneracije ionskih izmjenjivača. Budući da je pranje smola nakon što su upile nečistoće u boji izuzetno dug i naporan proces.

Radi pojednostavljenja regeneracije često se koristi takozvana kombinirana ionsko-izmjenjivačka filtracija u kojoj se sloju smole dodaje sloj anionske izmjenjivačke smole za omekšavanje vode, čime se uklanjaju nečistoće u boji. Međutim, ova tehnika se može koristiti samo ako je sadržaj organskih nečistoća u vodi manji od 7 mmol / l i niske tvrdoće. Ako je tvrdoća vode veća i koncentracija nečistoća u boji veća, potrebno je koristiti odvojenu ionsku izmjenu filtracije. Osim toga, radi lakšeg pranja koriste se makroporozne ionsko-izmjenjivačke smole na bazi stirenskih kopolimera, u kojima zbog velikog broja poprečnih veza nečistoće ne mogu prodrijeti duboko u pore.

U mnogim slučajevima, prisutnost organskih nečistoća boje u vodi dovodi do biološkog rasta smola za ionsku izmjenu. Biofilmovi prekrivaju zrnca ionskih izmjenjivača i tako blokiraju funkcionalne skupine, a također ometaju regeneraciju. Za zaštitu ionskih izmjenjivača od ovakvih štetnih učinaka koriste se organski apsorberi (tzv. "scavengers"). Ova vrsta filtracijskog medija stavlja se u predfiltere prije filtracije ionskom izmjenom. Organske apsorbere relativno je lako regenerirati bilo s alkalnom otopinom ili s alkalnom otopinom kuhinjske soli.

Usporedbom različitih metoda dekolorizacije vode utvrđeno je da se adsorpcijskim tretmanom na aktivnom ugljenu najučinkovitije uklanjaju hidrofobne nečistoće boje. Ovaj sorbent dobro apsorbira fenole, policikličke aromatske spojeve, naftne derivate, organofosfatne pesticide i mnoge druge organske proizvode i proizvode koji sadrže klor. Za tu namjenu najprikladniji su aktivni ugljen na bazi drva ( riža. 6),

Riža. 6. Aktivni ugljen

jer obično imaju veće pore i otporne su na habanje. Nedostaci korištenja aktivnog ugljena uključuju složenost njihove regeneracije, koja se provodi pomoću kaustične sode i otapala, kao i kalcinacijom u pećima. Takav se proces može izvesti samo u proizvodnom okruženju. Stoga se u mnogim slučajevima, u pročišćavanju vode u kućanstvu ili u autonomnim vodoopskrbnim sustavima, korišteni ugljeni filteri zamjenjuju novima. Većina filtera je punjena granulama aktivni ugljik sastoji se od kućišta, filtracijskog medija, sustava distribucije drenaže i jedinice za kontrolu protoka.

Među metodama razgradnje za smanjenje boje vode su metode za oksidaciju topljivih nečistoća boje iz anorganskih spojeva željeza i mangana. Ovi spojevi se lako oksidiraju atmosferskim kisikom u prisutnosti katalizatora, prelazeći u netopivo stanje. Mnoge metode odglađivanja vode temelje se na ovom svojstvu. Međutim, ako nečistoće boje također uključuju koloidne čestice i organske spojeve željeza, proces pročišćavanja postaje kompliciraniji. Doista, njihova oksidacija zahtijeva jača oksidacijska sredstva, poput ozona ili aktivnog klora.

Za dekolorizaciju ozoniranjem prirodnih voda iz površinskih izvora u sjevernim i središnjim regijama Rusije na standardne vrijednosti potrebno je oko 2,5 mg/l ozona ( riža. 7).

Riža. 7. Voda prije i poslije izbjeljivanja ozonom

Za južne regije Rusije, gdje je boja prirodne vode mnogo veća, potrošnja ozona obično je oko 8 mg/l. Mehanizam djelovanja ozona na tvari koje uzrokuju boju u vodi sastoji se od dva glavna procesa. Prvo, ozon uzrokuje oksidaciju i uništavanje organskih tvari do bezopasnih jednostavnih spojeva. Drugo, učinak ozona na obojene nečistoće uzrokuje njihovu koagulaciju, uslijed čega se talože. Treba napomenuti da je učinkovita promjena boje vode bez stvaranja štetnih produkata ozoniranjem u nekim slučajevima glavni razlog za odabir metode obrade. Međutim, treba imati na umu da je pročišćavanje vode ozonom prilično skupa metoda koja zahtijeva velike količine energije i značajna kapitalna ulaganja.

Često se za dekolorizaciju vode metodom oksidacije koristi njezina obrada aktivnim klorom. Kao što znate, kemijski spojevi koji sadrže aktivni klor obično se koriste za dezinfekciju vode. No, osim toga, u sklopu tzv. preliminarnog kloriranja ponekad se provodi i diskoloracija obojenih voda. Ovim tretmanom, istovremeno s uništavanjem i koagulacijom nečistoća, dolazi do njihovog kloriranja. Tako nastale nečistoće koje sadrže klor nisu obojene tvari, ali ostaju u otopini i često imaju prilično visoku toksičnost i kancerogena svojstva. A uklanjanje takvih proizvoda sekundarnog onečišćenja često uzrokuje velike poteškoće.

Voda za piće iz slavine može dobiti boju zbog kontaminacije tijekom transporta kroz cjevovode ( riža. osam).

Riža. 8. Voda iz slavine visoke boje

Dakle, crvenkasto-smeđa boja vode posljedica je prisutnosti fino raspršenog željeznog taloga u obliku oksida. Te se nečistoće ispiru iz starih cijevi vodom pri pH vrijednosti ispod 6,6. Istina, takve se nečistoće gotovo odmah talože na dno posuđa u obliku smeđih čestica, pa se ova boja može eliminirati običnim taloženjem ili ugradnjom cjedila na cjevovod. Smeđa nijansa vode iz slavine koja ne stvara sediment često je uzrokovana prisutnošću žljezdanih bakterija koje su se razmnožile u cjevovodima. Mutna mliječna boja vode iz slavine može biti uzrokovana prodiranjem metana u nju, viškom koagulansa kao posljedica njegovog predoziranja u postrojenju za pročišćavanje vode ili zbog stvaranja suspenzije voda-zrak kao posljedica kvar pumpe. Kako biste izbjegli probleme, bolje je koristiti obojenu vodu iz slavine tek nakon kućnog sustava naknadne obrade ( riža. devet).

Riža. 9. Takva voda je pitka

Uz promjenu boje vode u kućanstvima, smanjuje se i boja industrijskih otpadnih voda. U tu svrhu, uz već spomenute metode, koriste se metode fotokatalitičkog pročišćavanja. U tom slučaju se energija sunčevog zračenja koristi za uništavanje onečišćenja, što uzrokuje razgradnju nečistoća u boji u prisutnosti katalizatora. Od širokog popisa fotokatalizatora najviše su proučavani TiO 2 i ZnO, koji imaju prilično visoku aktivnost, nisku cijenu i dostupnost.

Pogodnost vode za piće i druge tehničke svrhe (kao što su topla voda i grijanje) određuje se sadržajem nečistoća, prisutnošću tvari koje nastaju tijekom obrade vode, kao i mikrobiološkim pokazateljima. Osim toga, kvaliteta vode ocjenjuje se pokazateljima kao što su miris, okus, zamućenost i boja.

Prirodne vode, otpadne vode iz industrijskih poduzeća mogu imati drugačiju boju. Čak i voda iz slavine ponekad gubi prozirnost i dobiva neobičnu boju. Ova boja se naziva kromatičnost. Obično se boja vode shvaća kao uvjetna karakteristika, koja se prihvaća da opiše nijansu boje prirodne, industrijske ili pitke vode. Važno je napomenuti da određivanje boje vode samo posredno karakterizira prisutnost nečistoća u njemu. Međutim, unatoč tome, ovaj pokazatelj kvalitete vode često vam omogućuje da odaberete pravi sustav za pročišćavanje vode.

Glavna skupina nečistoća koje uzrokuju obojenje vode su organske tvari isprane iz tla. Ovi se kontaminanti mogu uvjetno podijeliti u dvije obitelji: huminske kiseline i tanini.

Izvori huminskih kiselina koje ulaze u vodu su tresetišta i tlo. Također, ova obitelj nečistoća može biti u suspendiranom otopljenom ili koloidnom stanju. Karboksilne, fenilhidroksilne i aminske skupine koje se nalaze u njima razlog su stvaranja soli i jakih kompleksnih spojeva pri reakciji s metalnim kationima. Većina tako dobivenih tvari ima blago kisela svojstva i topiva.

Porodicu tanina ne čine pojedinačni kemijski spojevi, već tvari koje uključuju aromatske prstenove s nekoliko hidroksi skupina, te spojeve s heterocikličkim i dušičnim fragmentima u molekulama. Nastaju kondenzacijom aromatskih fenola s aminokiselinama i proteinima.

Prisutnost huminskih kiselina u vodi može dovesti do povećanja njezine biološke aktivnosti, što će zauzvrat povećati propusnost crijevnih stijenki za metalne ione, poput željeza i mangana.

• Metoda ozoniranja vode za javnu vodoopskrbu: specifičnosti

Osim toga, određivanje boje vode je zbog prisutnosti u njoj niza nečistoća anorganske prirode. Obojeni anorganski spojevi često se nalaze u prirodnim vodama. Glavnim među takvim spojevima mogu se smatrati anorganske soli Fe2, koje u otopljenom stanju uzrokuju crvenkasto-smeđu boju vode. U većini slučajeva, nečistoće željeznih spojeva popraćene su onečišćenjem vode manganovim solima, koje joj daju crnkastu nijansu. Osim topivih soli Fe2, obojenost vode mogu uzrokovati i nečistoće željeznih spojeva koji su u koloidnom stanju. Ova vrsta onečišćenja odgovorna je za crvenkastu boju vode. Svima je poznata sklonost spojeva željeza da stvaraju složene spojeve u vodenom okolišu, čije nečistoće daju vodi žutu nijansu.

Ponekad boja vode ovisi o cvatnji pojedinih algi: zelenih, modrozelenih, dijatomeja i drugih. U ovom slučaju, boja vode može varirati od svijetlo zelene do žućkaste ili čak plavkaste. Snažna izbijanja razvoja fitoplanktona u prirodnim akumulacijama uzrokuju takozvano cvjetanje vode. Kao rezultat toga dolazi do intenzivne smrti algi, a njihova razgradnja zahtijeva značajnu količinu kisika otopljenog u vodi. Sve to može dovesti do ekološke neravnoteže.

Ali veću raznolikost nijansi vode obično daje zagađenje koje je napravio čovjek.

Dugo se vjerovalo da visoka boja vode samo pogoršava organoleptička svojstva vode i otežava njezino pročišćavanje. No rezultati nedavnih studija otkrili su da je povećana boja vode za piće opasnost za ljudsko zdravlje.

Metode za određivanje boje vode

Boja vode se mjeri u stupnjevima platina-kobaltne ljestvice, koja se ponekad naziva i Hazenova ljestvica. Ova ljestvica koristi obojene otopine soli kobalta i platine određene koncentracije – tzv. referentne otopine. Svaka takva standardna otopina ima svoju vrijednost boje vode, izraženu u stupnjevima boje. Određivanje boje vode vrši se usporedbom intenziteta boje ispitivanih uzoraka s referentnim otopinama. Praktički bezbojna u percepciji od strane ljudskog oka je voda s bojom manjom od 20 stupnjeva. Tijekom ljetnog "cvjetanja" površinskog izvora, u vodi je prisutna velika količina fitoplanktona, u tom razdoblju intenzitet njegove boje odgovara približno 120 stupnjeva. kromatičnost.

• Neevidentirani troškovi i gubici vode: metodologija za utvrđivanje i suzbijanje

Za referencu

Jedinica boje Hazen- bojanje otopine koja sadrži 1 mg platine u obliku kloroplatinske kiseline u prisutnosti 2 mg kobalt (II) klorid heksahidrata po 1 cu. mm.

GOST 29131–91. Tekući kemijski proizvodi. Metoda za mjerenje boje u Hazenovim jedinicama (platina-kobaltna skala)

Obojene vode dijele se ovisno o intenzitetu boje u sljedeće kategorije boja: vrlo niske, niske, srednje, visoke i vrlo visoke (slika).

Kategorije boja

U skladu sa sanitarnim i epidemiološkim pravilima i propisima 2.1.4.1074–01 „Voda za piće. Higijenski zahtjevi za kvalitetu vode centraliziranih sustava opskrbe pitkom vodom. Kontrola kvalitete”, stupio na snagu 1. siječnja 2002. godine, dopuštena boja vode je 20 stupnjeva. boja (35 stupnjeva. boja). Treba napomenuti da vrijednost u zagradama za određeni vodoopskrbni sustav može postaviti glavni državni sanitarni liječnik Ruske Federacije za relevantni teritorij kao rezultat analize korištene tehnologije pročišćavanja vode i sanitarne i epidemiološke situacije na području naselja.

Ubrzo nakon toga, sanitarno-epidemiološki pravilnik i propis 2.1.4.1175-02 „Higijenski zahtjevi za kakvoću vode decentralizirane vodoopskrbe. Sanitarna zaštita izvora” i stupio je na snagu 1. ožujka 2003. Prema ovom dokumentu, boja vode ne smije prelaziti 30 stupnjeva. Istodobno, treba izvijestiti da Smjernice SZO-a za kontrolu kvalitete vode za piće pokazuju da boja vode ne smije biti veća od 15 stupnjeva. Zanimljivo je napomenuti da prema zahtjevima USEPA (Američka agencija za zaštitu okoliša) takav pokazatelj kakvoće vode kao što je boja uopće nije reguliran, a u Europskoj uniji boja ne bi smjela prelaziti 20 stupnjeva.

Boja vode (kao i njezina boja) određena je izlaganjem dnevnom svjetlu. Kao što znate, dnevna svjetlost se sastoji od infracrvene komponente, vidljivog dijela spektra dnevne svjetlosti i ultraljubičaste komponente. Elektromagnetski spektar ultraljubičasto zračenje podijeljeni u podskupine prema određenoj boji. Ovo svojstvo se koristi za određivanje boje vode.

Nijansa obojene vode ovisi o valnoj duljini apsorbirane svjetlosti, koja varira od 420 nm, što odgovara ljubičastoj, do 680 nm, trešnje u ultraljubičastom području spektra. Daljnjim povećanjem valne duljine počinje vidljivo područje. Prepoznavanje vodenih boja provodi se na temelju utvrđenih boja koje odgovaraju određenim vrijednostima valne duljine.

stol 1

Indikatori koji se koriste za mjerenje boje vode

Ove boje se koriste za određivanje boje vode u prirodnim rezervoarima. Za to se koristi disk čija je površina podijeljena na 16 sektora s kutom od 22,5 °. Svaki sektor ovog diska obojan je u jednu od navedenih boja. Takav disk, koji je u vodoravnom položaju, spušta se u vodu na određenu dubinu. Kao rezultat toga, bijeli sektor diska će poprimiti boju vode iz rezervoara. U ovom slučaju, moguće je vizualno odrediti koja će boja sektora biti bliska boji koja odgovara bijeloj.

GOST R 52769–2007 predlaže određivanje boje na dva načina: vizualno (metoda A) i pomoću fotometrijske kontrole (metoda B).

Metoda A temelji se na vizualnoj usporedbi boje uzorka vode i otopina ljestvice boja. Utvrđena je određena korespondencija između referentnih uzoraka i vodene boje izražene u stupnjevima. Za proizvodnju referentnih otopina koristi se državni standardni uzorak (GSO) s određenom koncentracijom.

tablica 2

Tablica referentnih rješenja

Vizualna procjena boje vode može se provesti na jednostavniji način. Da biste to učinili, dovoljno je u čašu ili bilo koju drugu posudu od prozirnog stakla uliti vodu i iza nje staviti list čistog bijelog papira tako da se dio vidi bez sloja vode. Usporedba boje papira kroz i bez sloja vode omogućuje vam mjerenje boje vode.

U metodi B, fotometrijski analizator koristi se za određivanje optičke gustoće (ili propustljivosti) uzorka vode koji se proučava. Koristeći GSO s različitim koncentracijama, pripremite kalibracijske otopine. Zatim se određuje njihova optička gustoća. Na temelju rezultata crta se kalibracijska krivulja ovisnosti optičke gustoće i stupnjeva boje, što vam omogućuje da utvrdite boju vode koja se proučava. U ovoj metodi pri određivanju boje vode mogu se koristiti ljestvice: ili platina-kobalt s određivanjem optičke gustoće na valnoj duljini od 410 nm, ili krom-kobalt s određivanjem propusnosti na valnoj duljini od 380 nm.

• Dezinfekcija vode ultraljubičastim zračenjem

Metode izbjeljivanja vodom

Nije razvijena jedinstvena univerzalna metoda za smanjenje boje vode. Sve metode koje se koriste za dekolorizaciju vode mogu se prema tehnologiji obrade uvjetno razvrstati na destruktivne i separacijske metode.

Metode razdvajanja tradicionalno su najčešće. U njima se u procesu pročišćavanja vode uklanjaju nečistoće koje uzrokuju boju, zajedno s raznim drugim onečišćivačima.

Najjednostavniji način odvajanja za smanjenje boje vode je filtracija kroz koju voda prolazi početno stanječišćenje. Njegova primjena pročišćava vodu od mehaničkih nečistoća, fitoplanktona i raznih suspendiranih krutina. Za te namjene u postrojenjima za pročišćavanje vode obično se koriste postrojenja za sporu filtraciju - šljunak ili pješčani nasip, au autonomnim sustavima za pročišćavanje vode - mrežasti filteri. Tipično, takva obrada može smanjiti kromatičnost na oko 50 stupnjeva.

Treba napomenuti da se u sustavima autonomnog pročišćavanja vode i u kućanstvu za naknadnu obradu često koriste metode sorpcije i ionsko-izmjenjivačke filtracije, koje su povezane s metodama separacije, za obezbojavanje vode. Privlačnost filtracije s ionskom izmjenom u ove svrhe je posljedica činjenice da u mnogim molekulama nečistoća u boji postoje polarne skupine sposobne za interakciju s ionskim izmjenjivačima.

Izbjeljivanje vode ionskom izmjenom provodi se istovremeno sa smanjenjem njezine tvrdoće. Utvrđeno je da učinkovitost ekstrakcije obojenih nečistoća iz vode izravno ovisi o trajanju kontakta pročišćene vode s ionsko-izmjenjivačkom smolom. Stoga, uz minimalnu debljinu sloja ionskog izmjenjivača od 90 cm, voda bi trebala biti u filteru najmanje 3,5-5,0 minuta. Kao značajan nedostatak ove metode izbjeljivanja vodom mogu se istaknuti poteškoće koje nastaju tijekom regeneracije ionskih izmjenjivača. Činjenica je da su obojene nečistoće vode tijekom filtracije ionskom izmjenom toliko čvrsto vezane za sorbente da je njihovo naknadno uklanjanje izuzetno težak zadatak u usporedbi s čišćenjem od običnih zagađivača (pranje smola nakon što su apsorbirale nečistoće u boji iznimno je dug i naporan proces) .

Regeneracija se može olakšati primjenom takozvane kombinirane ionsko-izmjenjivačke filtracije, pri kojoj se, radi omekšavanja vode, sloju smole dodaje sloj anionske izmjenjivačke smole koja uklanja nečistoće u boji. Ali ova tehnika se može koristiti samo ako je tvrdoća vode niska i ako su organske nečistoće manje od 7 mmol / l. Kod vode veće tvrdoće s većom koncentracijom nečistoća u boji preporuča se odvojena ionsko-izmjenjivačka filtracija. Pranje se može olakšati korištenjem makroporoznih smola za ionsku izmjenu na bazi stirenskih kopolimera - veliki broj poprečnih veza u njima sprječava prodiranje nečistoća u dubinu pora.

Treba napomenuti da u mnogim slučajevima sadržaj organskih nečistoća u vodi dovodi do ubrzanog rasta ionsko-izmjenjivačkih smola. Biofilmovi pokrivaju zrna ionskih izmjenjivača i tako blokiraju funkcionalne skupine. Isti biofilmi također ometaju naknadnu regeneraciju smola za ionsku izmjenu. Zaštita ionskih izmjenjivača od ovakvih štetnih učinaka osigurava se uz pomoć organskih apsorbera, odnosno čistača. Ovaj medij za filtriranje stavlja se prije filtracije ionskom izmjenom u predfiltere. Organske apsorbere relativno je lako regenerirati alkalnom otopinom ili alkalnom otopinom kuhinjske soli. S takvim tretmanom, protok vode trebao bi imati temperaturu ne veću od 38 ° C, a njegova brzina može varirati u rasponu od 0,6 do 100 kubičnih metara. m/h

• Uklanjanje otopljenih plinova u pročišćavanju podzemnih voda

Usporedbom različitih metoda odvajanja za dekolorizaciju vode, ustanovljeno je da se adsorpcijskim tretmanom na aktivnom ugljenu najučinkovitije uklanjaju nečistoće hidrofobne boje. Ovaj sorbent apsorbira dobro obojene tvari na bazi fenola, policikličkih aromatskih spojeva, kao i nečistoće koje sadrže naftne derivate, organofosforne pesticide i druge organske spojeve i spojeve koji sadrže klor. Najprikladniji materijal u ovom slučaju je aktivni ugljen - porozniji je, ima dobru otpornost na habanje. Međutim, aktivni ugljen se razlikuje po složenosti regeneracije, što je uzrokovano visokim kapacitetom sorpcije ove vrste materijala. Ugljevi se regeneriraju kaustičnom sodom i otapalima ili kalcinacijom u peći. Takvi su procesi izvedivi samo u proizvodnim uvjetima. Kao rezultat toga, u autonomnoj vodoopskrbi ili pročišćavanju vode u kućanstvu, najčešće korišteni ugljeni filteri jednostavno se bacaju i zamjenjuju novima. To dolazi s dodatnim troškovima korištenja. Trošak ugljičnih filtara određuje ne samo sorpcijski medij, već i druga srodna oprema. Strukturni dijelovi filtera s podlogom od granuliranog aktivnog ugljena su: kućište, sustav distribucije drenaže, medij za filtriranje i jedinica za kontrolu protoka.

Druga skupina metoda koje omogućuju smanjenje boje vode uključuju takozvane destruktivne metode, korištenjem kojih se uništavaju nečistoće koje uzrokuju boju. Prema riječima stručnjaka, destruktivne metode su više obećavajuće, ali samo ako ne stvaraju spojeve koji uzrokuju sekundarno onečišćenje.

Najčešća metoda smanjenja boje vode iz ove skupine je koagulacija. Koristi se u postrojenjima za pročišćavanje vode za pročišćavanje vode. Obično, uz pomoć koagulacije, boja izvorne vode može se smanjiti sa 120 stupnjeva. kromatičnost (vrijednost koja je prihvaćena u izradi projekata) do 30–40 stupnjeva. Proces se provodi doziranjem koagulanata na bazi višestruko nabijenih metalnih kationa, uglavnom aluminija i željeza. Među koagulansima na bazi aluminija mogu se spomenuti , , (AlCl3), ([Al2(OH)5Cl] x 6H2O). Među koagulansima na bazi željeza mogu se uočiti FeSO4 i (FeCl3). Osim toga, do smanjenja boje dolazi i kada se voda alkalizira s Ca(OH)2 i Na2CO3, budući da se neke nečistoće boje talože.

Kako bi se povećala učinkovitost dekolorizacije pročišćene vode uz pomoć koagulanata, u nju se uvode flokulanti, od kojih je jedan poliakrilamid. Doza flokulanta ovisi o boji vode i varira od 0,2 mg/l do 1,5 mg/l.

Tablica 3

Doziranje flokulanta

Jedan od destruktivnih načina smanjenja boje vode je oksidacija topljivih nečistoća u boji. To se odnosi na anorganske spojeve željeza i mangana. Sposobnost ovih spojeva da lako oksidiraju kada su izloženi atmosferskom kisiku (u prisutnosti katalizatora) i da postanu netopivi koristi se u mnogim metodama odglačanja vode. Ali prisutnost organskih spojeva željeza i koloidnih čestica u sastavu nečistoća u boji ozbiljno komplicira proces pročišćavanja, budući da oksidacija ovih spojeva zahtijeva korištenje ozona ili aktivnog klora - kao jačih oksidacijskih sredstava.

Zanimljivo je napomenuti da je za izbjeljivanje vode iz površinskih izvora u sjevernim i središnjim regijama Rusije obično potrebno relativno malo ozona - samo oko 2,5 mg / l. Istodobno, za južne krajeve zemlje, gdje su vrijednosti boje prirodne vode znatno veće, ozon se troši u dozi od približno 8 mg/l.

• Aktualna pitanja pročišćavanja otpadnih voda, uzimajući u obzir iskustva zapadnih zemalja

Ozon utječe na tvari koje uzrokuju promjenu boje vode u dva smjera. Prvo, dolazi do oksidacije i uništavanja organskih tvari uz stvaranje jednostavnih bezopasnih spojeva. Drugo, kao rezultat procesa koagulacije u nečistoćama bojenja, one se talože. Treba napomenuti da je odsutnost otpada u obliku štetnih proizvoda s učinkovitom dekolorizacijom vode ozoniranjem u nekim slučajevima glavni odlučujući čimbenik pri odabiru metode obrade. Međutim, ne treba zaboraviti da je pročišćavanje vode ozonom prilično opasna metoda i zahtijeva veliku potrošnju energije i značajna kapitalna ulaganja.

Vrlo često se za izbjeljivanje vode koristi oksidacija nečistoća, što se događa kada se voda tretira aktivnim klorom. Obično se provodi obrada vode aktivnim klorom kako bi se dezinficirala. No, osim toga, ponekad se u sklopu preliminarnog kloriranja provodi promjena boje obojene vode. Ovim tretmanom, istovremeno s uništavanjem i koagulacijom nečistoća, dolazi do njihovog kloriranja. Pritom nastale nečistoće koje sadrže klor nisu obojene tvari, ali ostaju u vodi i mogu biti prilično otrovne. Treba napomenuti da uklanjanje takvih produkata sekundarnog onečišćenja često uzrokuje čak i veće poteškoće od promjene boje same vode.

Za informaciju

Utvrđeno je da je kloriranje vode s bojom od 45 do 180 stupnjeva. može dovesti do stvaranja u njemu spojeva koji sadrže klor s kancerogenim svojstvima. Korištenje takve vode od strane trudnica, kako pokazuju opažanja, dovodi do značajnog povećanja broja patologija.

Uz izbjeljivanje voda u kućanstvu često je potrebno smanjiti boju industrijskih otpadnih voda. U tu svrhu koriste se iste metode, ali je u nekim slučajevima preporučljivo koristiti neke specifične tehnike. Na primjer, metode fotokatalitičke obrade korištene su za smanjenje obojenosti industrijskih otpadnih voda. Oni koriste energiju sunčevog zračenja za uništavanje onečišćenja, što uzrokuje katalitičko cijepanje nečistoća u boji.

Takvi katalizatori često uključuju kemijske spojeve s poluvodičkim svojstvima. Od širokog spektra fotokatalizatora najviše su proučavani TiO2 i ZnO, koji imaju prilično visoku aktivnost, niske su cijene i dostupni su.

Osim što se obojena voda nalazi u prirodnim izvorima, može se pojaviti i u javnom vodoopskrbnom sustavu. To je uglavnom zbog sekundarnog onečišćenja. Na primjer, ponekad obojena voda počinje teći iz slavine. Takva pitka voda dobiva boju kao rezultat onečišćenja tijekom transporta kroz cjevovode.

Primjer

Crvenkasto-smeđa boja vode posljedica je prisutnosti fino raspršenog željeznog taloga u obliku oksida. U starim cijevima te se nečistoće ispiru vodom ako je pH vrijednost ispod 6,6. Usput, takvo se željezo brzo taloži u obliku smeđih čestica na dnu posude, ali je i dalje neugodno.

Osim toga, voda smeđe boje može teći iz slavine, koja ne stvara sediment. Ova obojenost često je uzrokovana prisutnošću žljezdanih bakterija koje su rasle u cjevovodima.

Ako iz slavine teče voda mutne mliječne boje, to može biti uzrokovano prodiranjem metana u nju, viškom koagulansa ako se prekrši njegova doza u postrojenju za pročišćavanje vode ili, u najgorem slučaju, stvaranjem vode-zrak suspenzija kao posljedica nepravilnog rada crpke.

Kako se u svim ovim slučajevima ne bi iskušavala sudbina, preporučljivo je koristiti obojenu vodu tek nakon primjene određenih metoda za određivanje njezine boje i kućnog sustava naknadne obrade.

Boja je pokazatelj koji karakterizira intenzitet i stupanj boje vode.

Boja je prirodno svojstvo vode, što je posljedica činjenice da sadrži humusne tvari i složene spojeve željeza. Boja vode može se odrediti svojstvima i strukturom dna akumulacije, prirodom vodene flore, tlom koje se nalazi uz rezervoar, prisutnošću tresetišta, močvara i drugih stvari u vodonosniku.

Dobra boja vode eliminira potrebu za određivanjem takvih zagađivača, čiji se MPC određuju bojom vode. Ove vrste zagađivača uključuju mnoge spojeve i boje koje tvore intenzivno obojene otopine i imaju visok stupanj apsorpcija svjetlosti.

Boja vode se može odrediti vizualno ili pomoću fotometrije, uspoređujući boju uzorka s bojom uvjetne ljestvice od 1000 stupnjeva stupnja boje vode, koja se priprema iz mješavine kalijevog dikromata K2Cr2O7 i kobalt sulfata CoSO4. Za vodu koja se nalazi u površinskim vodnim tijelima, indikator nije dopušten više od dvadeset stupnjeva na ljestvici boja.

U slučaju da boja vode ne odgovara prirodnoj, kao iu slučaju pretjerano intenzivne boje, određuje se i visina stupca tekućine na kojoj se boja detektira, te također kvalitativno karakterizira boja vode. Odgovarajuća visina vodenog stupca ne smije biti veća od:

Za vodu rezervoara za kućanstvo i piće - 20 cm;

Za vodospremnike kulturne i kućanske namjene - 10 cm.

Uobičajeno je odrediti boju vode u stupnjevima boje vizualno-kolorimetrijskom metodom, uspoređujući indikatore boje uzorka s kontrolnom ljestvicom uzoraka boja:

0º;10º, 20º;30º; 40º; 60º, 100º, 300º, 1000º - za referentne otopine ljestvice krom-kobalt;

0º; 30º; 100º; 300º, 1000º - za skalu kontrole filma.

Bezbojnom se smatra takva voda, čija je boja najmanje dvadeset stupnjeva i praktički je ne percipira oko. Samo takva voda može se sigurno konzumirati bez ograničavanja njezine upotrebe. Ako većina potrošača naznači žućkastu nijansu vode, tada njezina boja prelazi 20 stupnjeva na ljestvici imitacije. Prema državnim standardima, koji se odnose na piti vodu, njegova dopuštena kromatičnost ne smije biti veća od 20 stupnjeva.