Свойства воды и требования к ним

К качеству воды, подаваемой для питьевых нужд населения, предъявляют высокие санитарные требования.

Качество воды природных источников характеризуется ее физическими свойствами, химическим составом и бактериальными загрязнениями.

Не всякую природную воду можно употреблять не только в быту, но и на производстве. О пригодности воды судят по следующим качествам: прозрачность и цветность, привкусы и запахи, общее количество растворенных солей, щелочность и жесткость, активная реакция, окисляемость и бактериологическая загрязненность.

В настоящее время действует ГОСТ 2874-54, в котором приведены требования к качеству воды, используемой для питья, а также для предприятий пищевой промышленности. ГОСТом указываются допускаемые пределы ухудшения физических свойств воды и содержание в ней химических соединений.

Свойства воды природных источников изучают путем анализа проб воды, при помощи которых определяют наличие в ней различных веществ неорганического и органического происхождения, взвешенных коллоидных, растворенных и микроорганизмов.

Физические свойства воды характеризуются ее температурой, мутностью (или прозрачностью), количественным и качественным содержанием взвешенных веществ, цветностью, вкусом и запахом

Температура поверхностной воды колеблется в пределах от О до 28—30е. Грунтовые воды имеют на глубине более 10 м постоянную температуру 4—8°.

Прозрачность воды измеряют в стеклянном цилиндре, на котором нанесена шкала измерений в сантиметрах. При этом определяют толщину слоя воды, через который можно прочитать текст, отпечатанный типографским шрифтом (Снеллена), или рассмотреть нанесенный черной краской на белой пластинке знак в виде двух крестообразно расположенных линий толщиной 1 мм (крест).

Прозрачность воды различают по шрифту. Прозрачной считается вода в том случае, когда специальный стандартный шрифт, помещенный в воду, читается на расстоянии не менее 30 см. Прозрачность определяют и «по кресту». При этом расстояние до креста по вертикали должно быть не менее 250—300 см.

Мутность воды характеризуется содержанием в ней взвешенных веществ, степенью их дисперсности, а также веществ в коллоидном состоянии и измеряется в мг/л. Количественное содержание взвешенных веществ в воде определяется фильтрованием пробы воды через фильтры. Метод определения описан в ГОСТ 3351—46. Мутность речной воды меняется в течение года и сильно повышается в период дождей и паводков. Мутность осветленной воды должна быть не более 2 мг/л.

Цветностью воды называют окраску (обычно желтоватую), которую может иметь природная вода (главным образом болотного происхождения) при наличии гуминовых веществ; цветность измеряют в градусах путем сравнения исследуемой воды с эталонами цветности.

Цветность воды не должна превышать 20°.

Вода в природных источниках может иметь различный вкус, (привкус) и запах. Так, по вкусу вода может быть горьковатой, соленой, кислой, сладковатой, по запаху — травянистой, землистой, затхлой, болотной, рыбной. Запахи и привкусы воды оцениваются баллами; при температуре воды 20° наличие привкусов в ней не должно превышать 2 балла.

Химический состав природной воды бывает весьма разнообразным.

Пригодность воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения определяют следующие данные: активная реакция, жесткость воды, содержание в ней свинца, мышьяка, фтора, меди, цинка, железа.

Активная реакция (рН) воды показывает степень щелочности или кислотности воды и характеризуется концентрацией водородных ионов рН, обозначающих отрицательный логарифм концентрации ионов водорода, выраженный в г-ион/л. При нейтральной реакции воды рН = 7, что означает Ю-7 г водородных ионов в 1 л воды, при кислой рН < 7 и при щелочной рН > 7.

В случае осветления или умягчения воды активная реакция должна быть не менее 6, 5 и не более 9, 5 рН.

Жесткость воды определяют содержанием в ней растворенных солей кальция и магния и измеряют ее в миллиграмм-эквивалентах на 1 л.

Для получения значения жесткости количество вещества (мг/л), характеризующего жесткость, должно быть разделено на его эквивалентный вес. В ряде зарубежных стран жесткость воды измеряют в немецких градусах (°Н). На жесткости выражает содержание в 1 л воды 10 мг СаО или 7, 19 мг MgO. Жесткость, выраженную в немецких градусах, для перевода в мг.экв/л делят на 2, 80 (1 мг.экв/л равен 2, 8° Н, а 1°Н равен 0, 356 мг.экв/л).

Жесткость, обусловленную наличием в воде двууглекислых солей кальция и магния, называют карбонатной или временной жесткостью, а обусловленную всеми остальными солями (хлориды, сульфаты, нитраты, кальция и магния) — некарбонатной или постоянной. Суммарную жесткость воды называют общей жесткостью.

Карбонатную жесткость легко устраняют нагреванием воды в открытом сосуде до температуры 90—100°. Соли постоянной жесткости выделяются при значительно более высоких температурах, т. е. под давлением.

Жесткость воды часто мешает использованию ее для хозяйственных, а также производственных целей.

В воде для хозяйственно-питьевых целей жесткость по ГОСТу не должна превышать 7 мг.экв/л. В исключительных случаях — по согласованию с органами санитарного надзора — допускается жесткость до 14 мг.экв/л, цветность до 35° и мутность до 3 мг/л.

Содержание различных химических элементов в питьевой воде должно быть не более: свинца 0, 1 мг/л, мышьяка 0, 05, фтора 1, 5, меди 3, 0, цинка 5, 0, железа (при обезжелезивании) 0, 3 мг/л.

Недопустимо высокое содержание в воде кислорода (02), углекислоты (С02) и сероводорода (С03), так как они способствуют коррозии металлических и бетонных труб; вода с содержанием сероводорода не пригодна для питьевых и производственных нужд.

Бактериальная загрязненность воды зависит от количества вносимых в источник загрязнений со сточными водами, со стекающими дождевыми водами, от водопоя скота, от использования водоема для купания и спортивных целей и т. д.

Бактериальная загрязненность воды измеряется числом бактерий, содержащихся в 1 см3 воды. Для здоровья опасны бактерии, являющиеся возбудителями инфекций и вызывающие желудочно-кишечные заболевания: брюшной тиф, паратиф, дизентерию, холеру. Такие бактерии называют патогенными.

О качестве воды в санитарно-эпидемиологическом отношении судят по присутствию в воде бактерий, называемых кишечной палочкой. Наличие в воде кишечных палочек указывает на загрязнение воды фекальными водами. Поэтому в стандарты качества питьевой воды во всем мире введен критерий кишечной палочки как надежный показатель бактериальной чистоты.

Наименьший объем воды в еж3, в котором обнаруживается присутствие кишечной палочки, называется коли-титром, а количество кишечных палочек в 1 л воды — коли-индексом. Для перевода коли-титра в коли-индекс нужно 1000 разделить на величину коли-индекса.

По ГОСТ 2874—54 количество кишечных палочек в 1 л питьевой воды должно быть не более 3, коли-титр не менее 300.

Кроме кишечной палочки, характеристикой бактериальной загрязненности воды является общее число бактерий в воде. В питьевой воде в 1 мл число бактерий не должно превышать 100.

На основании анализов воды в зависимости от целевого назначения водопровода решается вопрос о выборе более целесообразного метода очистки и обработки ее.