3.5. Методи очищення та знезараження води

Визначення дози коагулянту води. З метою прискорення проце- су відстоювання води, очищення її від завислих частинок викори- стовують хімічні сполуки-коагулянти: АІ₂(50₄)₃> РсС1₃ та ін. При додаванні до води коагулянти реагують з гідрокарбонатами, утво- рюючи гідроокиси, які, осідаючи, адсорбують завислі у воді частин- ки. У тих випадках, коли вміст гідрокарбонатів у воді невеликий (загальна лужність менше 2 мг-екв/л), воду при коагулюванні не- обхідно підлужувати 1% розчином соди в кількостях, що дорівню- ють половині дози коагулянту.

Загальна лужність води зумовлюється сумою бікарбонатів, що мі- стяться у воді, карбонатів і солей інших слабких кислот, які вступа- ють у реакцію із соляною кислотою. Лужність виражають у міліліт- рах 1,0 н. розчину соляної кислоти, затрачуваної на зв'язування бі- карбонатів, які є в 1 л води, що відповідає 1 мг-екв/л.

Для визначення загальної лужності до 100 мл досліджуваної води додають дві-три краплі 0,05% розчину метилоранжу й тит-

рують 0,1 н. розчином соляної кислоти до появи оранжево-роже- вого забарвлення. Загальну лужність (мг-екв/л) обчислюють за формулою

, аК 1000

А ,

10-6 де а — кількість 0,1 н. розчину соляної кислоти, витраченої на тит- рування досліджуваної води, мл; Ь — об'єм досліджуваної води, мл; К - поправковий коефіцієнт титру 0,1 н. розчину соляної кислоти. Максимальну дозу коагулянту можна знайти за формулою

Л-0,5 ~ 0,0052 ' де Л — загальна лужність води, мг-екв/л; 0,5 — бажаний надли- шок лужності, що забезпечує повноту реакції, мг-екв/л; 0,0052 — коефіцієнт еквівалентності.

Лужність після коагуляції 0,3-0,5 мг-екв/л.

Дозу коагулянту можна визначати пробним коагулюванням. У чотири склянки з 250 мл досліджуваної води в кожній додають відповідно: у першу — 1 мл, у другу — 2 мл, у третю — 3 мл, у четверту — 4 мл 1% розчину сірчанокислого глинозему, перемішу- ють скляною паличкою і спостерігають за перебігом коагуляції ЗО хв. Оптимальною вважається така доза коагулянту, при додаванні якої швидко утворюються великі пластівці.

Якщо реакція коагуляції води у склянці з найменшою дозою ко- агулянту відбувається дуже швидко (менше 5 хв), то пробне коагу- лювання необхідно повторити з меншими дозами коагулянту. Як- що в жодній зі склянок ефективної коагуляції не досягнуто, дослід повторюють з використанням більш високих доз коагулянту. Про ефективність коагуляції свідчить зниження колірності досліджува- ної води нижче 20°, збільшення прозорості понад ЗО см, лужність не менше 0,5 мг-екв/л.

Хлорування води. Якщо бактеріальні показники води не відпо- відають Держстандарту "Вода питна" (2874-82), її хлорують газо- подібним хлором або хлорним вапном.

Хлорне вапно - це суміш Са(ОС1)₂, СаСЬта Са(ОН)₂, активною частиною якої є гіпохлорид кальцію — Са(ОС1)₂. Бактерицидні влас- тивості хлорного вапна зумовлюються хлором, що присутній у воді у вигляді хлорнуватистої кислоти та гіпохлорит-іона, позначуваних як активний хлор. Під впливом вуглекислоти повітря, вологи, світла і високої температури вапно легко розкладається, тому перед викори- станням його з метою хлорування визначають вміст у ньому активно- го хлору. Свіже хлорне вапно містить 32-35% активного хлору.

За звичайних умов воду хлорують 1 % розчином хлорного вапна з розрахунку, мл/л: артезіанські води 0,4-0,6, прозора колодязна во- да і фільтрована вода малих річок 0,6-0,8, вода великих річок та озер 0,8-1,2, забруднена вода з відкритих джерел 2-4. При хлору- ванні води під дією активного хлору окислюються мікроорганізми,

124

125

які містяться у воді, органічні та неорганічні речовини, частина хлору поглинається завислими у воді речовинами, що позначається як хло- ровбирність води.

Для надійного знезараження води її контакт з хлором повинен становити влітку не менше ЗО хв, а взимку не менше 1 год. Критері- єм повністю задоволеної хлоровбирності, а отже, і епідемічної безпе- ки води, є залишковий хлор, — хлор, який залишився у воді після ЇЇ знезараження.

Правильно прохлорована вода повинна містити 0,3-0,5 мг/л за- лишкового хлору, оскільки вода, яка містить понад 0,5 мг/л залиш- кового хлору, має специфічний неприємний присмак та запах. Ви- значення залишкового хлору в воді із підземних вододжерел перед подачею у водогін проводиться через кожну годину, а на водопрово- дах із відкритих водойм — через кожні ЗО хв. Сума значення хло- ровбирності та кількості залишкового хлору (0,3-0,5 мг/л) стано- вить хлорпотребу води.

При хлоруванні води методом перехлорування у воду додають розчин хлорного вапна з розрахунку не менше 10 мг/л активного хлору, а при знезараженні забруднених вод із відкритих водойм — не менше 20 мг/л. Ретельно перемішавши воду з розчином хлор- ного вапна за допомогою дерев'яної лопати або весла, залишають воду влітку на 15 хв, взимку — на ЗО хв. Для видалення надлишку хлору воду фільтрують через активоване або звичайне деревне ву- гілля, а при відсутності вугілля додають гіпосульфіт з розрахунку 3,5 мг на 1 мг активного залишкового хлору.

Визначення вмісту активного хлору в хлорному вапні. Метод ґрунтується на здатності активного хлору витісняти еквівалентну кількість йоду із розчину йодистого калію. Виділений йод відтитро- вують гіпосульфітом натрію.

Для аналізу готують середню пробу хлорного вапна, ретельно перемішуючи декілька проб, узятих із різних місць посудини з хлор- ним вапном. Далі 3,55 г середньої проби хлорного вапна розтира- ють з невеликою кількістю дистильованої води до сметаноподібної консистенції, після чого доводять у мірній колбі дистильованою во- дою до 1 л, де залишають до освітлення. У колбу з притертою проб- кою до 50 мл дистильованої води доливають 10 мл освітленого роз- чину хлорного вапна, 5 мл 10% розчину йодиду калію та 5 мл розчи- ну соляної кислоти (1:5). Через 5 хв виділений йод титрують 0,01 н. розчином гіпосульфіту натрію до появи блідо-жовтого забарвлення, потім додають 1 мл 0,5% розчину крохмалю і продовжують титрува- ти до зникнення синього забарвлення. 1 мл 0,01 н. розчину гіпо- сульфіту зв'язується 1,269 мг йоду, що відповідає 0,355 мг хлору. Кількість 0,01 н. розчину гіпосульфіту натрію (мл), витраченого на титрування, відповідає процентному вмісту активного хлору в до- сліджуваному зразку хлорного вапна.

Використовувати для знезараження води хлорне вапно з вмі- стом активного хлору менше 20% недоцільно.

Визначення хлорпотреби води. У чотири хімічні склянки з 200

мл досліджуваної води в кожній вносять відповідно 0,10, 0,15, 0,20 і 0,25 мл 1% розчину хлорного вапна, перемішують і залишають на ЗО хв. Далі до кожної склянки додають по 5 мл 10% розчину йодистого калію, 5 мл розчину соляної кислоти (1:5) і 1 мл 0,5% розчину крохмалю. Про присутність залишкового хлору в досліджуваній во- ді свідчить поява голубого забарвлення.

Для визначення кількості залишкового хлору досліджувану во- ду титрують 0,01 н. розчином гіпосульфіту натрію до зникнення за- барвлення. Вміст залишкового хлору (мг/л) у досліджуваній воді обчислюють за формулою

Л =0,355 _аК -5,

де а — кількість 0,01 н. розчину гіпосульфіту натрію, витрачена на титрування 200 мл досліджуваної води, мл; К — поправковий ко- ефіцієнт до титру гіпосульфіту натрію.

Хлорпотреба досліджуваної води дорівнює тій дозі хлору, після додавання якої до досліджуваної води кількість залишкового хло- ру становить 0,3-0,5 мг/л. Якщо в жодній зі склянок залишкового хлору не виявлено або у всіх склянках його вміст перевищує 0,5 мг/л, кількість розчину-хлорного вапна, необхідного для хлоруван- ня, відповідно збільшують або зменшують.

Визначення вмісту вільного залишкового хлору у воді. Метод ґрунтується на здатності активного хлору окислювати йодид до йо- ду, вміст якого визначають титруванням гіпосульфіту натрію.

Для визначення залишкового хлору в колбу з притертим кор- ком додають 0,5 г йодиду калію, який розчиняють в 1-2 мл дисти- льованої води, 250 мл досліджуваної води і 1 мл соляної кислоти (1:3) і перемішують вміст, закривши колбу пробкою. Колбу став- лять у темне місце на 5 хв. Виділений йод забарвлює розчин у жовтий колір. Для кількісного визначення йоду досліджувану во- ду титрують 0,01 н. розчином гіпосульфіту натрію до блідо-жовто- го забарвлення, після чого додають 1 мл розчину крохмалю, що надає воді в присутності йоду синього забарвлення, і титрують до знебарвлення.

Вміст залишкового хлору (мг/л) обчислюють за формулою

А = ~аК -0,355 -1000, V

де а — кількість 0,01 н. розчину гіпосульфіту натрію, витраченого на титрування, мл; К — поправковий коефіцієнт нормальності тит- ру гіпосульфіту натрію; 0,355 — кількість активного хлору, що від- повідає 1 мл 0,01 н. розчину гіпосульфіту натрію; V — об'єм води, взятої для аналізу, мл.

Концентрація вільного залишкового хлору в воді після хлору- вання повинна становити 0,3-0,5 мг/л (Держстандарт 2874-82).

126

127