Объяснение трех основных типов параметров качества воды

Содержание:

1 Физические параметры качества воды
1.1 Мутность
1.2 Температура
1.3 Цвет
1.4 Вкус и запах
1.5 Твердые вещества
1.6 Электропроводность
2 Химические параметры качества воды
2.1 РН
2.2 Кислотность
2.3 Щелочность
2.4 Хлор
2.5 Твердость
2.6 Растворенный кислород
2.7 Биологическая потребность в кислороде
3 Биологических параметра воды
3.1 Бактерии
3.2 Водоросли
3.3 Вирусы

Качество воды, которую вы потребляете или используете в муниципальных или промышленных процессах, должно соответствовать определенным параметрам. Например, EPA установило юридические ограничения для более чем 90 различных загрязняющих веществ, которые могут быть обнаружены в воде. Эти ограничения необходимы для того, чтобы питьевая вода не содержала загрязняющих веществ, которые могут вызвать проблемы со здоровьем или развитие заболеваний, передающихся через воду.

Когда дело доходит до промышленных объектов, бывают случаи, когда вода должна быть обработана, чтобы гарантировать, что качество находится на приемлемом уровне для широкого спектра важных процессов. Есть три параметра качества воды, которые помогают измерить качество воды, включая физические параметры, химические параметры и биологические параметры. Физические параметры включают цвет, вкус, запах, температуру, мутность, содержание твердых веществ и электрическую проводимость.

С другой стороны, химические параметры могут включать pH, кислотность, щелочность, хлор, жесткость, растворенный кислород и биологическую потребность в кислороде. Третий тип параметров включает биологические параметры, к которым относятся бактерии, водоросли и вирусы. Параметры качества воды имеют значение из-за различных требований, которые могут предъявляться к приложениям.

Например, растворенный кислород является одним из наиболее важных параметров при измерении качества речной воды. Количество растворенного кислорода в воде определяет, насколько загрязнена проба воды. Низкое количество растворенного кислорода указывает на то, что вода сильно загрязнена и что органические загрязнители поглощают растворенный кислород. В этой статье предлагается более подробное объяснение трех типов параметров качества воды.

Физические параметры качества воды

Мутность

Хотя мутность используется реже, чем некоторые другие параметры качества воды в этом списке, она относится к степени мутности воды. Когда вы используете датчики мутности, эти устройства предназначены для измерения способности света проходить через воду. Высокий уровень мутности может возникать в результате более высоких концентраций ила, глины и органических материалов. Основная проблема с мутностью воды заключается в том, что вода будет выглядеть плохо. Никто не хочет пить мутную воду. 

Несколько дополнительных проблем, вызванных высокой мутностью, включают:

- Затраты на очистку воды будут выше
-Высокий уровень твердых частиц может выступать в качестве щита для вредных микроорганизмов, что затрудняет избавление от этих загрязняющих веществ.
- Подвешенные материалы могут повредить жабры рыб, снизить темпы роста и снизить устойчивость к болезням.
- Различные взвешенные частицы могут выступать в качестве адсорбционной среды для ртути, кадмия, свинца и других тяжелых металлов.
-Концентрация растворенного кислорода, вероятно, уменьшится

Мутность воды становится заметной, когда датчики (мутномеры) дают показания выше пяти NTU. Что касается мутной воды, то она может иметь показатели мутности более 100 NTU.

Температура

Некоторые из аспектов качества воды, на которые влияет температура воды, включают запахи, химические реакции, растворимость, вкусовые качества и вязкость. Таким образом, биологическая потребность в кислороде, осаждение и хлорирование зависят от температуры воды. Идеальная температура воды колеблется в пределах 10-15 градусов по Цельсию.

Цвет

Цвет воды может быть изменен материалами, разлагающимися из органического вещества, главным из которых является растительность. Такие неорганические вещества, как скалы, почва и камни, также могут влиять на цвет воды. Несмотря на то, что эти изменения цвета воды могут создавать эстетические проблемы с водой, они не меняют ее вкус. Вы можете эффективно измерять цвет, сравнивая образец воды с цветными стеклянными дисками или стандартными цветовыми растворами.

Когда вы пытаетесь определить цвет воды, важно понимать разницу между видимым цветом воды и ее истинным цветом. Видимый цвет состоит из взвешенных веществ и растворенных сплошных цветов. Истинный цвет воды можно определить после того, как из воды будут отфильтрованы все взвешенные вещества. Имейте в виду, что цвет можно оценить по шкале от 0 до 70 цветовых единиц. Чистая вода не содержит цветовых единиц, потому что она практически бесцветна.

Вкус и запах

Вкус воды может измениться, а запах появиться в результате попадания в воду инородных тел. Это вещество может включать органические материалы, растворенные газы и неорганические соединения. Большая часть этого вещества получена из сельскохозяйственных, природных и бытовых источников.

Твердые вещества

Твердые вещества могут находиться во взвешенном состоянии или в растворе, когда они попадают в воду. Если вы пропустите пробу воды через фильтр из стекловолокна, взвешенные частицы останутся наверху этого фильтра. С другой стороны, любые растворенные твердые вещества будут проходить и оставаться в воде. При измерении количества твердых веществ в воде обычно измеряют уровень TDS (общее количество растворенных твердых веществ) с помощью TDS метра (солемера). Вы можете определить, сколько органических веществ присутствует в воде, измерив общее количество растворенных твердых веществ. Три различных классификации воды по общему количеству растворенных твердых веществ включают:

- Пресная вода – менее 1500 мг/л TDS
- Солоноватая вода – 1500-5000 мг/л TDS
- Соленая вода – более 5000 мг/л TDS

Электрическая проводимость

Еще один основной физический параметр, о котором вам следует знать, включает электрическую проводимость, которая измеряет, насколько хорошо образец воды или аналогичного раствора может проводить или проводить электрические токи. Уровни проводимости будут увеличиваться по мере увеличения количества ионов в воде.

Это один из основных параметров при измерении качества воды, поскольку при измерении проводимости воды легко определить уровень загрязнения воды. Высокая проводимость означает, что вода содержит большое количество загрязняющих веществ. С другой стороны, питьевая вода и сверхчистая вода практически не способны проводить электрический ток. Основными единицами измерения электропроводности являются микромос/см и миллисименс/м, последняя из которых сокращенно обозначается как мСм/м. Измерить электропроводимость воды можно с помощью EC метра (кондуктометра).

Химические показатели качества воды

РН

При измерении качества воды рН является одним из первых измерений, которые вы должны выполнить. pH воды измеряется с помощью простого pH-датчика или pH метра, который покажет вам, насколько кислой или щелочной является вода. Кислая вода всегда будет состоять из большего количества ионов водорода. С другой стороны, основная вода содержит больше гидроксильных ионов.

Уровни pH могут находиться в диапазоне от 0 до 14. Если вы получаете показание 7,0, это означает, что вода нейтральная. Любые показания ниже 7,0 являются кислыми, а любые показания выше 7,0 — щелочными. Чистая вода имеет нейтральный pH. Однако осадки несколько более кислые и обычно имеют pH 5,6. Вода считается безопасной для питья, если ее рН составляет 6,5-8,5. Многие эффекты, которые изменение уровня pH может иметь для растений и животных, включают:

-Большинство водных растений и животных способны жить в воде с определенным pH, а это означает, что даже небольшие изменения могут ухудшить качество жизни.
-Слабокислая вода может раздражать жабры рыб, повреждать мембраны и уменьшать количество вылупившейся икры.
- Вода с чрезвычайно высоким или чрезвычайно низким pH губительна для водных растений и животных.
- Низкий уровень pH может убить земноводных, потому что их кожа чувствительна к загрязняющим веществам.

Кислотность

Это относится к мере того, сколько кислот находится в конкретном растворе. Кислотность воды — это количественная способность воды нейтрализовать основание при определенном уровне рН. Кислотность обычно вызвана присутствием минеральных кислот, гидролизованных солей и углекислого газа. Когда кислоты попадают в воду, они могут влиять на множество различных процессов, включая все, от биологической активности и химических реакций до коррозии. Кислотность воды измеряется датчиком рН.

Щелочность

Щелочность указывает на кислотонейтрализующую способность воды. Вероятно, наиболее распространенной причиной измерения щелочности образца воды является определение того, сколько соды и извести необходимо добавить в воду для ее смягчения. Процесс умягчения воды особенно полезен для уменьшения коррозии в котлах.

Если вода щелочная, это означает, что ее pH не ниже 7,0. Присутствие ионов бикарбоната, ионов карбоната и ионов гидроксида увеличивает щелочность воды. Если вы обнаружите, что ваши пробы воды имеют высокую щелочность или кислотность, это указывает на то, что вода каким-то образом загрязнена.

Хлор

Хотя хлор в природе не встречается в воде, его обычно добавляют в сточные воды в целях дезинфекции. Хотя основной хлор является токсичным газом, водный раствор совершенно безвреден для человека. Если в воде обнаружено небольшое количество хлора, это свидетельствует о том, что вода чистая и практически не содержит загрязнений. Вы можете измерить остаточный хлор с помощью фотометра.

Жесткость

Жесткость возникает, когда вода содержит высокий уровень минералов. Если оставить их без присмотра, растворенные в воде минералы могут привести к образованию накипи на трубах горячей воды. Если вы принимаете душ с водой с высоким содержанием минералов, вам может быть трудно произвести пену с мылом, которое вы используете. Жесткость воды в основном обусловлена наличием ионов магния и кальция, которые могут попадать в воду из горных пород и почвы. В большинстве случаев подземные воды имеют большую жесткость, чем поверхностные. Измерить жесткость воды можно с помощью колориметра,тест-полоски или тестера на жесткость воды.

Растворенный кислород

Это критический параметр качества воды, который может помочь вам определить, насколько загрязнены реки, озера и ручьи. Когда вода имеет высокую концентрацию растворенного кислорода, вы можете быть уверены, что качество воды высокое. Растворенный кислород возникает из-за растворимости кислорода. Количество DO, которое вы можете найти в воде, зависит от множества факторов, основными из которых являются соленость воды, давление и температура. Уровни растворенного кислорода можно измерить колориметром, электрометрическим методом или оксиметром.

Биологическая потребность в кислороде

Микроорганизмы, такие как бактерии, используют органические вещества в качестве источника пищи. Когда этот материал метаболизируется, потребляется кислород. Если этот процесс происходит в воде, растворенный кислород в образце воды будет израсходован. В случае наличия в воде значительного количества органического вещества будет потребляться большое количество растворенного кислорода, чтобы убедиться, что органическое вещество разлагается. Однако это создает проблемы, поскольку водным растениям и животным для выживания требуется DO. Вы можете измерить биологическую потребность в кислороде методом разбавления. если уровни БПК высоки, вода загрязнена.

Биологические параметры воды

Бактерии

Бактерии — это одноклеточные растения, которые могут поглощать пищу и быстро размножаться, если pH воды, количество пищи и температура являются идеальными. Поскольку бактерии могут быстро размножаться, практически невозможно подсчитать количество бактерий в образце воды. В большинстве случаев бактерии размножаются медленнее в более холодной воде. Существует много вредных заболеваний, передающихся через воду, которые могут быть вызваны большим количеством бактерий в воде, включая холеру, туляремию и брюшной тиф.

Водоросли

Водоросли — это крошечные микроскопические растения, состоящие из фотосинтетических пигментов. Эти растения способны поддерживать себя, эффективно преобразовывая неорганические вещества в органические вещества, что делается с помощью энергии солнца. Пока идет этот процесс, водоросли потребляют углекислый газ и выделяют кислород.

Водоросли также необходимы в процессах очистки сточных вод, в которых используются стабилизационные пруды. Основные проблемы, вызванные водорослями, включают странные запахи и неприятный вкус. Имейте в виду, что некоторые виды водорослей могут представлять серьезную опасность для здоровья населения. Например, сине-зеленые водоросли могут убивать крупный рогатый скот.

Вирусы

Вирусы — это крошечные биологические структуры, которые могут нанести вред здоровью человека. Только сильные электронные микроскопы способны увидеть вирусы. Всем вирусам для жизни нужны паразиты. Из-за того, что вирусы маленькие, они могут проходить через большинство фильтров. Некоторые вирусы, передающиеся через воду, могут вызывать гепатит и аналогичные проблемы со здоровьем. Несмотря на сложность лечения вирусов, большинство водоочистных сооружений должны быть способны уничтожать вирусы в процессе дезинфекции.

Понимание трех основных типов параметров качества воды может оказаться полезным, когда вы хотите очистить воду и удалить многие загрязняющие вещества, которые могут быть обнаружены в воде. Независимо от того, имеет ли ваша вода высокую мутность, низкий pH или большое количество бактерий, существует множество решений, которые вы можете использовать, чтобы избавиться от этих проблем навсегда.