Прозрачность воды

В открытых водоемах и подземных источниках присутствует большое количество примесей самого разного происхождения. Прозрачность воды является одним из важнейших показателей качества, определение которого возможно без использования специальных приборов и реактивов. Существует множество причин, приводящих к загрязнению жидкости, и они могут быть природными или техногенными.

Прозрачность питьевой воды, подаваемой в системы централизованного водоснабжения, жестко регламентируется. Контроль упомянутого показателя качества осуществляется с использованием лабораторных и иных методов. Употребление жидкости с повышенным содержанием органических и неорганических примесей, приводит к функциональным и хроническим нарушениям здоровья. Очистка загрязненных вод производится бытовыми и промышленными методами с использованием специального оборудования.

Что такое прозрачность воды и чем она обусловлена?

Одного взгляда достаточно для предварительной оценки уровня загрязненности природного или искусственного водоема, как и любого другого источника водоснабжения. Прозрачность воды - это способность пропускать свет видимого или невидимого диапазона сквозь толщу жидкости.

Снижение ее светопроницаемости обусловлено наличием следующих примесей:

• Коллоидных частиц. Взвесь органического и неорганического происхождения образуется в результате попадания пыли или продуктов жизнедеятельности живых существ и микроорганизмов.
• Окрашивающих веществ. Уровень пигментации воды определяет ее цветность, напрямую связанную с рассматриваемым показателем качества.

Прозрачность - это свойство воды, косвенно указывающее на ее чистоту и возможность использования для питья или хозяйственно-бытовых нужд. Из школьного курса известно, что химическое соединение оксида углерода в жидком агрегатном состоянии не имеет вкуса, цвета и запаха. Такими качествами обладают дистилляты, получаемые различными методами и не встречающиеся в природе.

Для оценки прозрачности воды введено определение, устанавливающее соотношение интенсивности входящего и выходящего светового потока, пропускаемого через ее слой. В океанологии и гидрологии эта величина используется для обозначения содержания в жидкости коллоидных и взвешенных частиц, а также окрашивающих веществ.

Такое свойство воды как прозрачность определяется ее избирательной способностью к рассеиванию или поглощению светового излучения. Светопроницаемость жидкости напрямую зависит не только от концентрации органических и механических взвесей, но и от спектрального состава светового потока, угла падения и других факторов. Рассматриваемый показатель качества природных источников водоснабжения не является величиной постоянной. Поздней весной и ранней осенью количество примесей существенно возрастает из-за попадания аллохтонных взвесей и быстрого отмирания фитопланктона.

Единицы измерения прозрачности воды, нормативы

Требования к природным и искусственным источникам водоснабжения устанавливаются санитарно-эпидемиологическими службами и другими компетентными органами.

Действующие нормы воды по прозрачности регламентируются следующими документами:

• СанПиН 2.1.4.1074-01. Санитарные нормативы устанавливают требования, в том числе и к показателям прозрачности воды питьевой для сетей хозяйственно-бытового и горячего водоснабжения.
• ГОСТ Р 57164-2016. Государственный стандарт определяет органолептические и аппаратные методы определения мутности и цветности воды питьевой для централизованных систем.

Прозрачность воды согласно ГОСТу является значимым показателем ее пригодности к использованию для питья или в хозяйственных целях. Оценка ее производится с использованием фотометрических методов и специальных приборов. Отбор и исследование образцов осуществляется аттестованными специалистами профильных лабораторий, с соблюдением требований действующих стандартов.

ПДК загрязняющих веществ и прозрачность воды - взаимосвязаны между собой и жестко нормируются упомянутым СанПиН. В частности для систем централизованного водоснабжения максимальная концентрация взвешенных (коллоидных) частиц не должна превышать 1,5 мг/дм3. Большое содержание примесей неорганических и органических недопустимо и может привести к негативным последствиям.

Условно-прозрачная вода и ее влияние на здоровье человека

Качественное водоснабжение является одним из определяющих показателей уровня жизни. Кристальная прозрачность питьевой воды свидетельствует о ее безопасности для человеческого здоровья, естественного при соблюдении других санитарных требований по другим параметрам. Исследования показывают что длительное употребление жидкости с большим содержанием взвешенных веществ приводит к таким последствиям:

1. Функциональные расстройства системы пищеварения.
2. Возникновение аллергических реакций, выражающееся в диатезах и дерматологических высыпаниях.
3. Органические поражения органов желудочно-кишечного тракта, печени, почек и мочевыводящих путей.

При определении качественных показателей воды: прозрачности (мутности) и цветности в ней выявляются тонкая глина, мелкий песок и ил. Последний образуется в результате отмирания фитопланктона и гниения органических остатков (растений, рыб и животных) и представляет наибольшую опасность. В процессе жизнедеятельности фауна и флора накапливает различные соединения, в том числе и соли тяжелых металлов, которые могут вызывать онкологические заболевания.

Использование условно-прозрачной воды без доочистки в течение достаточно долгого времени может привести к патологическим изменениям в организме человека. Соответственно в таких условиях необходимо использовать различные методы водоподготовки. Повышение степени прозрачности воды бытовыми способами и с помощью специальных систем способствует улучшению ее органолептических показателей. Использование доочищенной жидкости для питья и приготовления пищи способствует укреплению здоровья.

Взаимосвязи прозрачности, цветности и мутности воды. Методы определения

Показатели качества воды как питьевой, так и используемой для хозяйственно-бытовых нужд, в значительной мере зависят от количества и состава примесей. Прозрачность и мутность воды эти свойства имеют между собой обратную связь. Повышение одного из них приводит к снижению другого и наоборот.

Химически чистая вода не имеет окраса, но присутствующие в ней примеси придают ей определенный оттенок. Цвет и прозрачность воды также взаимосвязаны между собой, а насыщенность первого указывает на значительную концентрацию красящего пигмента. Для точного определения качества исследуемой жидкости введено понятие цветности.

Повышенное содержание грубодисперсных примесей неорганического и органического происхождения и приводят к мутности жидкости. Существующие методы определения прозрачности воды условно можно разделить на визуальные и фотометрические. Суть каждого из них состоит в установление светопроницаемости проб и сравнении с эталоном. В качестве последнего применяется стеклянная колба с дистиллятом.

Для визуального определения показателей прозрачности воды измерения проводятся с использованием следующих методик:

1. По шрифту. Для этих целей используется цилиндрический сосуд диаметром от 30 до 35 мм и высотой 600 мм. Под ним на удалении в 40 мм располагается лист с черным шрифтом (толщина линий - 0,3 мм высота - 35 мм). При определении прозрачности воды по шрифту пробу наливают в сосуд до уровня, при котором буквы остаются различимыми. Высота столба, выражаемая в сантиметрах, и является искомым показателем. Похожий принцип используется при проведении измерений по кресту.
2. По диску Секки. Метод используется для водоемов в естественных условиях и предполагает отбор проб. Измеряя прозрачность воды по диску Секки, последний крепиться горизонтально и опускается вниз на шнуре до момента пока он остается видимым. Глубина, на которой он остается различимым в толще жидкости, измеряется по меткам на веревки и фиксируется в качестве упомянутого параметра качества.
3. По методу Снеллена. Применяется исключительно в лабораторных условиях, проба наливается в градуированную трубку до тех пор пока шрифт или юстировочная метка остаются различимыми невооруженным глазом. Прозрачность воды по Снеллену устанавливается как толщина столба жидкости, выраженная в сантиметрах.

Описанные методы широко применяются в океанографии, наивысший показатель качества вод при определении прозрачности был зафиксирован в 1986 годы у берегов Антарктиды. Величина его составила рекордных 80 метров, измерения проводились немецкой экспедицией в море Уэдделла глубокой осенью с использованием диска Секки. Это параметр соответствует рассчитанному теоретически для дистиллированной воды.

Фотометрические методы определения уровня загрязненности жидкости существуют в двух вариантах:

1. Турбидиметрический. Специальным прибором фиксируется степень ослабления светового луча.
2. Нефелометрический. Измеряются параметры света, отраженного и рассеянного в толще пробы.

Соответствие действующим нормам для воды, и в частности ее прозрачность, определяется специализированными лабораториями. Исследования проб выполняются аттестованными экспертами одним из перечисленных методов с последующим оформлением результатов протоколом.

Методы увеличения прозрачности воды: технологии очистки и снижение количества примесей

Мутную воду не рекомендуется использовать для питья и хозяйственно-бытовых нужд, а также во многих технологических процессах. В целях повышения относительной прозрачности воды широко используются два основных способа:

• отстаивание;
• фильтрация.

Рассмотрим подробнее методы улучшения прозрачности и снижения мутности воды в домашних условиях и в промышленных масштабах для централизованных сетей. Выбор того или иного способа водоочистки осуществляется по результатам исследований с учетом рекомендаций специалистов.

Отстаивание

Параметры светопроницаемости жидкости зависят от концентрации взвешенных частиц. Низкая прозрачность воды в колодце указывает на большое содержание мелкодисперсных органических и неорганических примесей. Метод отстаивания заключается в том, что жидкость помещается в сосуд и оставляется в покое на длительное время. Под действием гравитационных сил взвесь осаживается на дно и происходит очищение жидкости.

При использовании описанного метода практически исчезает запах, а прозрачность воды заметно улучшается. Простейшая технология применима в домашних условиях, важно быть очень аккуратным при сливе очищенной жидкости, чтобы не поднялся осадок. Для этих целей в стенке сосуда на определенной высоте устанавливается краник для отбора чистой воды.

Фильтры механической очистки воды

Водоподготовка для централизованных систем производится с использованием высокоэффективного оборудования. Довести прозрачность воды до нормативных значений позволяют многоступенчатые фильтры механической очистки. На начальном этапе из жидкости удаляются крупные нерастворимые примеси, которые задерживаются сетками или пористыми материалами.
Высокая прозрачность воды обеспечивается после прохождения второй и третьей ступени, когда при помощи фильтров тонкой очистки из нее удаляются примеси размером свыше 5 мкм. Основным достоинством таких систем водоподготовки является высокая эффективность, производительность и универсальность. Технология с успехом применяется для водоснабжения отдельных зданий и жилых строений, а также для крупных централизованных сетей.

Фильтры осадочные

Для достижения необходимых норм прозрачности воды питьевой применяются эффективные и простые методы. Осадочные осветлительные фильтроустановки используются для удаления из жидкости твердых нерастворимых частиц: окалины, ила, торфяных волокон, мелкого песка и других загрязнителей.

Фильтр осадочный обеспечивает нужную прозрачность воды согласно нормативам вследствие применения специальных гранулированных наполнителей. Загрузка помещается в вертикальный баллон (металлический или пластиковый). Фильтрующая среда задерживает большую часть примесей. Для удобства пользователей такие установки снабжаются распределительно-дренажной арматурой для управления ее работой.

Угольные фильтры

Адсорбционные установки предназначены для удаления различных примесей, в том числе коллоидных частиц. Применение угольных фильтров обеспечивает кристальную чистоту и прозрачность воды, подаваемой из различных источников открытых и закрытых. Загрязнения поглощаются пористым веществом наполнителя за счет возникновения сил поверхностного натяжения.
Конечная прозрачность воды зависит от используемого заполнителя - активированного угля. Наибольшей эффективностью обладает активированный уголь, изготавливаемый из древесины березы или скорлупы кокосовой кожуры. По мере загрязнения фильтроэлемента выполняется его промывка обратной струей жидкости, которая вымывает загрязнения.

Заключение

Для выбора наиболее подходящей и эффективной системы водоочистки необходимо определить прозрачность воды в специализированной лаборатории. Специалисты компании Diasel Enginering готовы оказать помощь в подборе наиболее эффективных фильтроустановок. Предприятие предлагает обширную номенклатуру оборудования для систем водоподготовки, обеспечивающих осветление жидкости до приемлемого уровня.

У вас есть уникальная возможность получить квалифицированную консультацию о показателях прозрачности воды и от чего они зависят. НПК «Диасел» имеет огромный опыт проектирования и монтажа систем водоподготовки с использованием высококачественных компонентов от ведущих производителей.