Чем «болеет» вода
1 Февраля 2011 0:00
// Публикации в СМИ
Для организации автономного водоснабжения владельцы загородных домов используют один из трёх возможных вариантов: колодец, песчаную (мелкую) или артезианскую скважину. Бурение артезианской скважины обходится дорого, но вода из неё гарантированно чистая.А вот о воде, получаемой из песчаной скважины или колодца, такого сказать нельзя. Её качество может не соответствовать требованиям, предъявляемым санитарными нормами к питьевой воде, и изменяться в зависимости от сезона. среди основных показателей качества питьевой воды выделяют органолептические, химические, бактериологические и радиологические.
Для организации автономного водоснабжения владельцы загородных домов используют один из трёх возможных вариантов: колодец, песчаную (мелкую) или артезианскую скважину. Бурение артезианской скважины обходится дорого, но вода из неё гарантированно чистая. А вот о воде, получаемой из песчаной скважины или колодца, такого сказать нельзя. Её качество может не соответствовать требованиям, предъявляемым санитарными нормами к питьевой воде, и изменяться в зависимости от сезона. среди основных показателей качества питьевой воды выделяют органолептические, химические, бактериологические и радиологические.
Поскольку цветность вызывается различными веществами, то и методы устранения этой «болезни» разные. Главное — выяснить причину её появления, что под силу только специалистам. Как и цветность, мутность также является серьёзным «заболеванием» питьевой воды. Часто она объясняется наличием тонкодисперсных взвесей органического и неорганического происхождения: частиц песка, ила, глины, грязи. Такая вода, например, может поступать из новой, ещё не промытой скважины. Может она идти и из колодца, если в его кольцах имеются трещины или плохо заделанные технологические отверстия, через которые продевали трос во время подачи колец в шахту. Вода из такого колодца постоянно будет мутной и «цветной», поскольку грунтовые воды, проникая в колодец через трещины и щели, принесут с собой и органику, и неорганические соединения. Есть и другая причина: колодец стоит в низине, и вокруг него не сделан глиняный замок. В этом случае дождевые и талые воды, попадая в колодец, вызовут помутнение воды. В перечисленных примерах фильтры механической очистки не смогут эффективно справиться с поставленной задачей и будут забиваться предельно быстро. А уж пить такую воду без специальной очистки точно не следует. Отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий.
Солесодержание воды (его измеряют в миллиграммах на литр — мг/л) определяет концентрация в ней ионов Са2+, Mg2+, Na+, К+, НСО3-, SO4-, Сl-. Так, от количества находящихся в воде ионов кальция и магния зависит её жёсткость, которую подразделяют на общую, карбонатную (временную), некарбонатную (постоянную), кальциевую и магниевую. В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг- экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 мг Са2+ или 12,16 мг Мg2+. В зависимости от степени жёсткости различают воду мягкую общая жёсткость до 2 мг-экв/л), средней жёсткости (2-10 мг-экв/л) и жёсткую (более 10 мг-экв/л).
Признаком жёсткой воды является выпадение осадка и появление белёсых разводов на поверхности ванны, мойки, а также образование накипи на стенках чайника и других водонагревательных приборов (бойлеров, колонок и т. д.), что выводит их из строя гораздо раньше обозначенного производителем срока службы. Ещё один визуальный признак жёсткости воды — возникновение плёнки на поверхности при кипячении. А при заваривании чая или кофе в такой воде на дне чайника или чашки можно обнаружить неприятный бурый осадок. От жёсткой воды страдает не только водонагревательное оборудование, но и наш организм. Причём как изнутри, так и снаружи. Во время мытья под душем или в ванне соли жёсткости вступают во взаимодействие с моющими веществами, образуя нерастворимые «мыльные шлаки». Они разрушают естественное жировое покрытие волос и кожи, забивают поры, в результате чего появляются сухость, стянутость кожи, шелушение и перхоть. Хотя норма жёсткости, определённая СанПиН,— 7 мг-экв/л, но отложения на бытовых нагревательных приборах появляются уже при жёсткости воды более 4 мг-экв/л. Поэтому фирмы занимающиеся очисткой воды, рекомендуют устанавливать умягчители, даже если уровень рН находится в пределах нормы СанПиН.
Ещё один химический элемент, избыточное присутствие которого приводит к различным проблемам, — железо. Наличие в воде растворённого железа также можно определить визуально. «Железистая» вода при отстаивании или нагреве приобретает жёлто-бурую окраску. Если железа содержится в воде свыше 0,3 мг/л, неизбежно появление ржавых потёков на сантехнике. А белая одежда после стирки может изменить цвет на желтовато-рыжий. Длительное употребление воды с повышенным содержанием железа может привести к заболеванию печени (гемосидерит), а также увеличивает риск инфарктов и негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Не менее вредной является и вода, в которой в избытке присутствует марганец, придающий ей коричневатую окраску и вяжущий привкус. Если в течение долгого времени пить такую воду, это может спровоцировать болезни костной системы. Содержание железа в питьевой воде не должно превышать 0,3 мг/л, а марганца —0,1 мг/л.
Важным показателем химических свойств воды является щёлочность. Под щёлочностью понимают способность некоторых компонентов, содержащихся в воде, связывать эквивалентное количество сильных кислот. Щёлочность определяется количеством сильной кислоты, необходимой для нейтрализации 1 дм3 воды. Данный показатель учитывают при дозировании химических веществ, необходимых при обработке природной воды для водоснабжения.
Помимо перечисленных выше веществ вода содержит в себе растворённые газы: кислород, углекислый газ, сероводород, метан, азот. Их присутствие также играет важную роль в оценке качества воды. К примеру, углекислота, сероводород, кислород придают воде при определённых условиях коррозийные свойства по отношению к металлам.
Ещё один показатель качества воды — радиологический. Основное поступление радиоактивных элементов в организм человека происходит с дыханием и пищей. И хотя участие в этом процессе питьевой воды в процентном соотношении совсем невелико, поскольку естественные радиоактивные изотопы (продукты распада урана и тория) встречаются в ней в незначительных количествах, ВОЗ установила ряд показателей радиологического качества воды, на которые и ориентируются специалисты при исследовании.
Фильтры механической очистки воды позволяют удалять из неё взвешенные частицы: песок, ржавчину и т. д. Их обычно устанавливают на входе в коттедж или непосредственно перед бытовыми приборами.
Для эффективного удаления избытка железа, а также, в отдельных случаях, и сероводорода служат фильтры-обезжелезиватели. В них происходит перевод (окисление) растворимых соединении железа в нерастворимые формы, легко устраняемые фильтрацией. Достигают этого путём применения технологий, которые делятся на два типа: реагентные и безреагентные. Реагентные фильтры используют для окисления растворённого железа сильные окислители (хлор, озон, перманганат калия), безреагентные — кислород.
Для снижения жёсткости воды, то есть уменьшения количества растворённых в ней солей кальция и магния (точнее, их ионов) до оптимальной величины, а также для корректировки содержания марганца применяют так называемые умягчители. В них засыпана катионообменная смола, благодаря которой происходит обмен ионов кальция и магния из воды на ионы натрия из смолы. Катионообменная смола после пропускания определённого объёма жёсткой воды теряет свою поглощающую способность и требует восстановления, осуществляемого при помощи раствора поваренной соли. Есть смолы с серебросодержащими катионитами, позволяющие дополнительно проводить обеззараживание воды. Для очистки воды от органических соединений применяются ультрафиолетовые установки в комбинации с угольными фильтрами. Что же касается фильтров доочистки, то в конструктивном плане они весьма разнообразны: от самых простых фильтров-кувшинов и специальных насадок на кран до сложных многоступенчатых мембранных установок. В том числе и с системой обратного осмоса, обеспечивающего наивысшую степень очистки.
На вкус и цвет...Органолептические показатели (их четыре : запах, вкус, цветность и мутность) : определяют потребительские свойства воды. Назвать воду жидкостью без запаха и вкуса было бы неверно. Только очищенная с помощью технологии осмоса вода нейтральна в данном отношении. А вот в природе такая живительная влага не встречается, поскольку всегда имеет в своём составе растворенные вещества, придающие ей, в зависимости от концентрации, тот или иной запах и вкус. Достаточно вспомнить родниковую воду, о которой обычно говорят:
|
Комментарий специалиста Как при лечении тех или иных заболеваний вы не занимаетесь самолечением, а обращаетесь к врачам, так и с задачами очистки воды не пытайтесь справиться самостоятельно. Взаимосвязанные физические и химические процессы очистки воды имеют различные технологические и технические решения. Их правильный выбор — задача, посильная лишь для специалиста. Так, например, в некоторых случаях фильтр предварительной механической очистки может принести больше вреда, чем пользы. Содержащееся в воде растворённое железо при взаимодействии даже с небольшим количеством находящегося в ней кислорода окисляется и выпадает на сетке или картридже фильтра. После прохода 1-5 м3 воды этот фильтрационный элемент превращается в мощную пробку, через которую вода не поступает на засыпные фильтры или идёт, но с низким давлением. Промывка засыпных фильтров происходит не интенсивно, часть загрязнений не вымывается и остаётся в фильтрующей среде. Постепенно объём грязи увеличивается, и, как следствие, качество воды до системы фильтров оказывается более высоким, чем после очистки, и таких технических нюансов множество. Если скважина или колодец «песочат», фильтр грубой очистки не поможет. Нужен флотатор или отстойник, где механические частицы опускаются на дно за счёт силы тяжести». |
«Какая вкусная!».
Вода (как и пища) может обладать четырьмя основными вкусами. К примеру если в ней находится большое количество растворённых солей натрия или магния (NaCI, Na2S04, MgS04), то она ощутимо солёная на вкус. Помимо вкуса вода может иметь привкус (металлический, щелочной, вяжущий и т. д.) и запах (различают более десятка типов присущего ей запаха). Вкус и запах воде придают присутствующие в ней органические или неорганические вещества. К ним относятся грибки и плесень, гниющие растения, сернистые и железистые бактерии, вызывающие появление затхлого, не-приятного запаха. Причиной резкого привкуса может стать коррозия находящихся в воде металлов, таких как железо, цинк, медь, марганец и др.
К органолептическим показателям относятся также цветность и мутность воды. Цветность вод подземных источников в первую очередь зависит от содержания в них закисного железа, соединений серы, марганца и других элементов (в виде естественных примесей или продуктов окисления). Визуально цветность воды можно оценить, набрав её в ванну. На белом фоне чаши будет хорошо видно, прозрачна вода или имеет желтоватый, красноватый или коричневый оттенок.
Поскольку цветность вызывается различными веществами, то и методы устранения этой «болезни» разные. Главное — выяснить причину её появления, что под силу только специалистам. Как и цветность, мутность также является серьёзным «заболеванием» питьевой воды. Часто она объясняется наличием тонкодисперсных взвесей органического и неорганического происхождения: частиц песка, ила, глины, грязи. Такая вода, например, может поступать из новой, ещё не промытой скважины. Может она идти и из колодца, если в его кольцах имеются трещины или плохо заделанные технологические отверстия, через которые продевали трос во время подачи колец в шахту. Вода из такого колодца постоянно будет мутной и «цветной», поскольку грунтовые воды, проникая в колодец через трещины и щели, принесут с собой и органику, и неорганические соединения. Есть и другая причина: колодец стоит в низине, и вокруг него не сделан глиняный замок. В этом случае дождевые и талые воды, попадая в колодец, вызовут помутнение воды. В перечисленных примерах фильтры механической очистки не смогут эффективно справиться с поставленной задачей и будут забиваться предельно быстро. А уж пить такую воду без специальной очистки точно не следует. Отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий.
Урок химии
Химические свойства воды определяются составом растворённых в ней солей и газов. Например, от концентрации водородных ионов зависит активная реакция воды. Чтобы не отпугивать читателей химическими терминами и формулами, скажем проще. Речь идёт об известном нам по рекламам моющих средств водородном показателе рН, влияющем на кислотность воды: при рН = 7 и температуре 25 °С вода нейтральная; при рН < 7 — кислая; при рН > 7 — щелочная. В зависимости от величины рН может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т. д. Контроль за уровнем рН важен на всех стадиях водоочистки, поскольку его колебания в ту или иную сторону могут сказаться на запахе, привкусе и внешнем виде воды, а также повлиять на эффективность водоочистных мероприятий. Для питьевой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9 (СанПиН 2.1.4.1074-01).Солесодержание воды (его измеряют в миллиграммах на литр — мг/л) определяет концентрация в ней ионов Са2+, Mg2+, Na+, К+, НСО3-, SO4-, Сl-. Так, от количества находящихся в воде ионов кальция и магния зависит её жёсткость, которую подразделяют на общую, карбонатную (временную), некарбонатную (постоянную), кальциевую и магниевую. В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг- экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 мг Са2+ или 12,16 мг Мg2+. В зависимости от степени жёсткости различают воду мягкую общая жёсткость до 2 мг-экв/л), средней жёсткости (2-10 мг-экв/л) и жёсткую (более 10 мг-экв/л).
Признаком жёсткой воды является выпадение осадка и появление белёсых разводов на поверхности ванны, мойки, а также образование накипи на стенках чайника и других водонагревательных приборов (бойлеров, колонок и т. д.), что выводит их из строя гораздо раньше обозначенного производителем срока службы. Ещё один визуальный признак жёсткости воды — возникновение плёнки на поверхности при кипячении. А при заваривании чая или кофе в такой воде на дне чайника или чашки можно обнаружить неприятный бурый осадок. От жёсткой воды страдает не только водонагревательное оборудование, но и наш организм. Причём как изнутри, так и снаружи. Во время мытья под душем или в ванне соли жёсткости вступают во взаимодействие с моющими веществами, образуя нерастворимые «мыльные шлаки». Они разрушают естественное жировое покрытие волос и кожи, забивают поры, в результате чего появляются сухость, стянутость кожи, шелушение и перхоть. Хотя норма жёсткости, определённая СанПиН,— 7 мг-экв/л, но отложения на бытовых нагревательных приборах появляются уже при жёсткости воды более 4 мг-экв/л. Поэтому фирмы занимающиеся очисткой воды, рекомендуют устанавливать умягчители, даже если уровень рН находится в пределах нормы СанПиН.
Ещё один химический элемент, избыточное присутствие которого приводит к различным проблемам, — железо. Наличие в воде растворённого железа также можно определить визуально. «Железистая» вода при отстаивании или нагреве приобретает жёлто-бурую окраску. Если железа содержится в воде свыше 0,3 мг/л, неизбежно появление ржавых потёков на сантехнике. А белая одежда после стирки может изменить цвет на желтовато-рыжий. Длительное употребление воды с повышенным содержанием железа может привести к заболеванию печени (гемосидерит), а также увеличивает риск инфарктов и негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Не менее вредной является и вода, в которой в избытке присутствует марганец, придающий ей коричневатую окраску и вяжущий привкус. Если в течение долгого времени пить такую воду, это может спровоцировать болезни костной системы. Содержание железа в питьевой воде не должно превышать 0,3 мг/л, а марганца —0,1 мг/л.
Важным показателем химических свойств воды является щёлочность. Под щёлочностью понимают способность некоторых компонентов, содержащихся в воде, связывать эквивалентное количество сильных кислот. Щёлочность определяется количеством сильной кислоты, необходимой для нейтрализации 1 дм3 воды. Данный показатель учитывают при дозировании химических веществ, необходимых при обработке природной воды для водоснабжения.
Помимо перечисленных выше веществ вода содержит в себе растворённые газы: кислород, углекислый газ, сероводород, метан, азот. Их присутствие также играет важную роль в оценке качества воды. К примеру, углекислота, сероводород, кислород придают воде при определённых условиях коррозийные свойства по отношению к металлам.
Бактерии и радиация
Оставшиеся два показателя качества питьевой воды, о которых необходимо упомянуть, — бактериологический и радиологический. Причина бактериологической загрязнённости воды — наличие в ней микробов или бактерий. Откуда же они появляются? Вода артезианских источников обычно не загрязнена бактериями. А вот присутствие бактерий в питьевой воде из таких подземных источников водоснабжения, как неглубокая скважина или колодец, объясняется её контактом с воздухом и нарушением санитарного режима в местах водозабора. Наряду с безопасными организмами в во¬де могут содержаться и патогенные, приносящие вред здоровью. Но даже сравнительно безопасные бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют органические вещества, которые, вступая в химические реакции, способны создавать ядовитые и канцерогенные соединения.Ещё один показатель качества воды — радиологический. Основное поступление радиоактивных элементов в организм человека происходит с дыханием и пищей. И хотя участие в этом процессе питьевой воды в процентном соотношении совсем невелико, поскольку естественные радиоактивные изотопы (продукты распада урана и тория) встречаются в ней в незначительных количествах, ВОЗ установила ряд показателей радиологического качества воды, на которые и ориентируются специалисты при исследовании.
Доктора! Доктора!
Теперь, когда мы познакомились с основными критериями качества воды и её «болезнями», пора рассказать о методах их лечения. Но вначале выделим из общего перечня проблем, связанных с качеством питьевой воды, основные. Это содержание нерастворимых механических примесей, присутствие в избыточном количестве растворённых железа и марганца, жёсткость, а также наличие привкуса, запаха, цветности. Для каждого из «недугов» существует свой «доктор». А все эти «врачеватели» называются фильтрами. Обычно коттеджная система водоподготовки состоит из трёх групп устройств, различных по своему назначению: оборудование для предварительной очистки воды от механических примесей; оборудование для коррекции химического состава воды (умягчители, обезжелезиватели, угольные и ионообменные фильтры для удаления солей тяжёлых металлов); оборудование для получения питьевой воды — фильтры доочистки.Фильтры механической очистки воды позволяют удалять из неё взвешенные частицы: песок, ржавчину и т. д. Их обычно устанавливают на входе в коттедж или непосредственно перед бытовыми приборами.
Для эффективного удаления избытка железа, а также, в отдельных случаях, и сероводорода служат фильтры-обезжелезиватели. В них происходит перевод (окисление) растворимых соединении железа в нерастворимые формы, легко устраняемые фильтрацией. Достигают этого путём применения технологий, которые делятся на два типа: реагентные и безреагентные. Реагентные фильтры используют для окисления растворённого железа сильные окислители (хлор, озон, перманганат калия), безреагентные — кислород.
Для снижения жёсткости воды, то есть уменьшения количества растворённых в ней солей кальция и магния (точнее, их ионов) до оптимальной величины, а также для корректировки содержания марганца применяют так называемые умягчители. В них засыпана катионообменная смола, благодаря которой происходит обмен ионов кальция и магния из воды на ионы натрия из смолы. Катионообменная смола после пропускания определённого объёма жёсткой воды теряет свою поглощающую способность и требует восстановления, осуществляемого при помощи раствора поваренной соли. Есть смолы с серебросодержащими катионитами, позволяющие дополнительно проводить обеззараживание воды. Для очистки воды от органических соединений применяются ультрафиолетовые установки в комбинации с угольными фильтрами. Что же касается фильтров доочистки, то в конструктивном плане они весьма разнообразны: от самых простых фильтров-кувшинов и специальных насадок на кран до сложных многоступенчатых мембранных установок. В том числе и с системой обратного осмоса, обеспечивающего наивысшую степень очистки.
Написать комментарий