Бібліотека - Хімія - Хімія води і мікробіологія. Вправи і методичні вказівки (КНУБА)

Продовження табл. 2.1
1 2 3 4 5
2. Органічні компоненти
Тригалометани ( ТГМ, сума )
Хлороформ
Дібромхлорметан
Тетрахлорвуглець
Пестициди ( сума ) мг/дм3

3. Інтегральні показники
Окиснюваність ( KMnO4 )
Загальний органічний вуглець
мг/дм3
мг/дм3 4,0
3,0

Органолептичні показники
Присмак і запах
Каламутність ПР*
НОК**
0,5 (1,5) Вода повинна бути приємною
5 ОКФ*** За ефективного знезараження 1
Температура Вода повинна мати оптимальну температуру
Колір
РН
Мінералізація ( щільний залишок ) град.

мг/дм3 20 (35)
6,5…8,5
1000 (1500)
15 СОК****
6,5…8,5 Зовнішній вигляд
Низький рН збільшує корозійність. Високий рН надає присмаку, мильного смаку
Жорсткість загальна

Сульфати2
Хлориди2
Мідь
Марганець
Залізо
Алюміній мг-екв/дм3

0,2 (0,5) За низької жорсткості збільшується корозійність води.
За високої – утворюється накип.

0,2 Присмак
Присмак, корозія
Присмак, забарвлює білизну і посуд
Забарвлює білизну і посуд
Забарвлює білизну і посуд
Призводить до випадання осаду, змінює колір
Закінчення табл. 2.1 на ст.21

Закінчення табл. 2.1
1 2 3 4 5
Амоній
Кисень розчинений
Натрій
Сірководень
Цинк
Хлорфеноли мг/дм3

Запах, присмак

Присмак
Запах, присмак
Колір, присмак

Радіоактивність
Альфа-активність загальна

Бета-активність загальна Бк/дм3

Бк/дм3
0,1

1,0 0,1

1,0 За перевищення проводиться детальний радіохімічний аналіз
Перевищення нормативу не обов’язково свідчить про непридатність води для пиття

Примітки.
* - показник розведення ПР ( до зникнення запаху );
** - нефелометричні одиниці каламутності (НОК);
*** - одиниці каламутності за формазіном (ОКФ);
**** - стандартні одиниці кольору (СОК)

1 За наявності у воді хімічних речовин з однаковою лімітуючою ознакою шкідливості сума відношень концентрацій виявлених у воді речовин ( С1, С2,..Сn ), до їх ГДК не повинні перевищувати одиниці

2 За наявності у воді одночасно хлоридів [Cl-] і сульфатів [SO42-] у концентраціях, що не перевищують гранично-допустимі концентрації ( ГДК ), необхідно зробити перевірку:
сума концентрацій хлоридів і сульфатів, виражених у частках ГДК кожної з цих домішок, має не перевищувати одиниці

Якщо у воді знайдено хімічні речовини, які не вказані вище, їх концентрації не повинні перевищувати ГДК, затверджені спеціальними нормативами для води водойм господарсько-питного і культурно- побутового призначення.
Якість води оцінюється порівнянням показників її якості з вимогами до них споживача. У разі їх невідповідності необхідно передбачити обробку води, вико-ристовуючи такі методи, ефективність яких відповідала б концентрації забруднень, які необхідно видалити.
ДСанПіН наводить також показники фізіологічної повноцінності складу води, що визначають відповідність її мінерального складу біологічним потребам організму.
Рекомендується такий мінеральний склад питної води:
• загальна мінералізація 100 … 1000 мг/дм3
• загальна жорсткість 1,5 … 7,0 мг-екв/дм3
• загальна лужність 0,5 … 6,5 мг-екв/дм3
• вміст магнію 10,0 … 80,0 мг/дм3
• вміст фтору 0,7 … 1,5 мг/дм3

ЗАДАЧІ

14. За результатами аналізів води, наведеними в табл. 1.1, визначити її придатність для пиття ( не наведені в табл.1.1 показники якості води відповідають вимогам ДСанПіН України ).

15. За результатами аналізу, наведеними в табл. 2.2, встановити можливість використання води для питних цілей, а також достатність обсягу аналізу для позитивної відповіді на це питання.

16. Досліджувана вода придатна для пиття за органолептичними і бактеріологічними показниками. Визначити її доброякісність, аналізуючи токсикологічні показники, наведені у табл.2.3.

17. Порівняти якість води двох джерел за наведеними результатами аналізів ( табл. 2.4 ). Обґрунтувати вибір джерела водопостачання.
1 – I, II
2 – II, III
3 – IV, V
4 – VI, VII
5 – VIII, IX
6 – X, XI
7 – I, XI 8 – II, XI
9 – III, X
10 – IV, IX
11 – V, VIII
12 – VI, VII
13 – I, VI
14 – II, IV 15 – III, V
16 – IV, VI
17 – V, VII
18 – VI, X
19 – VII, XI
20 – VIII, X
21 – IX, XI

18. При черговому обстеженні водойми проби води для аналізу брали вище водозабірної споруди у чотирьох пунктах за течією ріки. Найвіддаленішим від водозабору є пункт №4. Проаналізуйте і оцініть результати обстеження, наведені в табл. 2.5.

Таблиця 2.2
Показник якості води № варіанта
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
запах, ПР
каламутність, мг/дм3
колірність, градус
рН
ЖЗАГ,
мг-екв/дм3
Са2+, мг/дм3
Мg2+, мг/дм3
Feзаг, мг/дм3
Cl-, мг/дм3
SO42-, мг/дм3
щільний залишок, мг/дм3 2

Таблиця 2.3

№
варіанта
Концентрація токсичних елементів, мг/дм3

марганець молібден свинець селен мідь

Таблиця 2.4
Показник
якості води Джерело
I ІІ III IV V VI VII VIII IX X XI
Na+, мг/дм3
Ca2+, мг/дм3
Mg2+, мг/дм3
HCO3-, мг/дм3
SO42-, мг/дм3
Cl-, мг/дм3
Fe2+, мг/дм3
F-, мг/дм3
Щільний залишок, мг/дм3
ЖЗАГ, мг-екв/дм3
Індекс БГКП, од./дм3 21.1
Таблиця 2.5

Показник якості води Номери пунктів відбору проб
1 2 3 4
Щільний залишок, мг/дм3
Іони, мг/дм3:
HCO3-
SO42-
Cl-
NO2 -
NO3-
Ca2+
Mg2+
Na+
NH4+
Окиснюваність (KMnO4), мг/дм3
ЗМЧ, од/см3
Індекс БГКП, од/дм3 375

3. КОНТРОЛЬ ПРОЦЕСІВ ОБРОБКИ ВОДИ

ЗАДАЧI

19. Дати оцінку ефективності попереднього хлорування за результатами аналізу вихідної води і цієї ж води після попереднього хлорування ( табл. 3.1 ).

Таблиця 3.1

Показник
якості води Варіант 1 Варіант 2 Варіант 3 Варіант 4

вихідна вода після попереднього хлорування
вихідна вода після попереднього хлорування
вихідна вода після попереднього хлорування
вихідна вода після попереднього хлорування
Колірність, град.
Каламутність, мг/дм3
Окиснюваність, мг/дм3
Запах, ПР
Число клітин в
1 см3:
фітопланктон
зоопланктон
ЗМЧ, од/см3
Індекс БГКП, од/дм3
Залишковий хлор, мг/дм3 62

20. Автоматичний прилад, що контролює вміст у воді залишкового хлору, зафіксував його зниження. Оператор збільшив дозу хлору, проте кількість залишкового хлору продовжувала знижуватись. Чим це можна пояснити?

21. Визначити оптимальну дозу хлору для знезараження води, крива хлоропоглинання якої подана на рис.3.1.
Рис. 3.1. Криві хлоропоглинання води

22. Знезараження води здійснено хлоруванням. При проведенні бактеріологічного аналізу через мембранні фільтри було профільтровано А см3 води із джерела водопостачання і Б см3 після обробки її хлором. На мембранному фільтрі при фільтруванні затримуються всі бактерії, що присутні у воді. При наступному посіві на живильному середовищі з одної бактерії виростає специфічна колонія.
Визначити індекс БГКП води до і після хлорування, а також ефективність знезараження, якщо при вирощуванні на живильному середовищі в першому випадку на фільтрі виявлено Х специфічних колоній, в другому – Y специфічних колоній. Оцінити придатність хлорованої води для пиття.
Табл. 3.2.
вар. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

23. На станції очищення води була визначена лужність вихідної води ЛВИХ і лужність води після обробки її коагулянтом ЛК (дивись табл.3.3 ). Визначити дозу коагулянту ДК ( мг/дм3 ), яка була використана для очищення води.
При обробці води коагулянтом виділяється СО2, кількість якого залежить від дози коагулянту. Підрахувати, наскільки збільшиться концентрація вільного СО2 у воді після обробки її визначеними дозами коагулянтів.
Таблиця 3.3
№ варіанта
Лвих, мг-екв/дм3
Лк, мг-екв/дм3
Вид коагулянту
Al2(SO4)3
Al2(SO4)3
FeCl3
FeCl3
Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3
FeSO4
FeSO4
Al2(SO4)3
Al2(SO4)3
FeCl3
FeCl3
Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3
FeSO4
FeSO4

24. Оцінити, як зміниться кількість осаду, який утворюється за коагулювання і відстоювання, якщо каламутність обробленої води зросла з М1 до М2 мг/дм3, колірність з К1 до К2 град., лужність знизилася з Л1 до Л2 мг-екв/дм3 ( дивись табл. 3.4 ). Концентрація завислих речовин у відстояній воді у всіх випадках становила 10 мг/дм3.
Для розрахунків використати дані СНиП 2.04.02 - 84 – пункти 6.16, 6.19, 6.65.
Таблиця 3.4
№ варіанта
М1, мг/дм3
М2, мг/дм3 К1,
град. К2,
град. Л1, мг-евк/дм3 Л2, мг-екв/дм3

25. Користуючись даними табл. 3.5, оцінити стабільність води І, обробленої визначеною дозою коагулянту – сульфату алюмінію. Для вирішення задачі необхідно користуватися номограмами, які наведено на рис. 3.2 і 3.3.
У воді, обробленій коагулянтом, зменшується лужність та збільшується вміст СО2, внаслідок чого стає меншим рН . Лужність обробленої води і вміст у ній СО2 обраховують по аналогії із задачею 23. Враховуючи показники якості води, обробленої коагулянтом ( лужність Л, СО2, температура t, загальний вміст солей Р ), знаходять її рН0 за номограмою на рис. 3.2. Значення рН цієї ж води, насиченої карбонатом кальцію ( рНS ), визначають за номограмою на рис. 3.3, враховуючи вміст кальцію СCa. Індекс стабільності ( індекс насичення води карбонатом кальцію ) визначають за формулою
І = рН0 – рНS.

Таблиця3.5

Варіант Вихідна вода Доза коагул.
мг/дм3 Вода після обробки коагулянтом
Л, мг-екв/дм3 СО2,
мг/дм3 Р,
г/дм3 ССа,
мг/дм3
t, 0C

26. Вказати показники якості підземної води ( див. табл. 3.6 ), які змінюються внаслідок знезалізнення – видалення Fe(HCO3)2, визначити лужність і вміст вільного СО2 у воді після повного видалення заліза. Взяти до уваги, що процес знезалізнення найбільш ефективно проходить за рН = 7,5. За номограмою ( рис. 3.4 ) визначити допустимий вміст СО2, враховуючи температуру води і лужність, що змінилася. Облічити кількість СО2, який підлягає видаленню із води при знезалізненні, необхідний для підтримання оптимального значення рН = 7,5. Яким методом можна видалити СО2 ?

Таблиця 3.6
Вихідна
вода Варіант
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
t, 0C
[Fe2+], мг/дм3
Лужність мг-екв/дм3
[CO2]віл. мг/дм3 10

Рис. 3.2. Номограма для визначення рН0 природної води

Рис. 3.3 Номограма для визначення рН води, насиченої карбонатом кальцію (pHs)

Рис. 3.2. Номограма для визначення допустимого вмісту CO2 у воді

ДОДАТОК
Молярні маси деяких хімічних елементів

Назва елемента	Символ	Молярна маса, г/моль	Назва елемента	Символ	Молярна маса, г/моль
Азот Алюміній Берилій Вісмут Водень Вуглець Залізо Йод Калій Кальцій Кисень Кремній Магній Марганець Мідь Молібден	N Al Be Bi H C Fe I K Ca O Si Mg Mn Cu Mo	14.0067 26.9815 9.012 208.9804 1.008 12.011 55.846 126.905 39.102 40.08 15.999 28.086 24.312 54.938 63.54 95.94	Арсен Натрій Осмій Ртуть Свинець Селен Сірка Стронцій Срібло Телур Фосфор Фтор Хлор Хром Церій Цинк	As Na Os Hg Pb Se S Sr Ag Te P F Cl Cr Ce Zn	74.922 22.989 190.2 200.59 207.19 78.96 32.064 87.62 107.868 127.60 30.974 18.998 35.453 51.996 140.12 65.37

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Накорчевська В.Ф. Хімія води. – К.: УСДО, 1993. – 107 с.
2. Кульский Л.А., Накорчевская В.Ф. Химия воды. – К.: Вища шк., 1983. – 239 с.
3. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды. – М.: Высш. Шк., 1983. – 280 с.
4. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. – М.: Высш. Шк., 1979. – 341 с.
5. Державні санітарні правила і норми «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання». – К.: ІЖКГ Держбуду України, 1999. – 55с.
6. СНиП 2.04.02.-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Госстрой СССР, 1985. – 131 с.
7. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу “Хімія води та мікробіологія” / Уклад. В.Ф. Накорчевська та ін. – К.: КІБІ, 1992. – 52 с.

Навчально-методичне видання

ХІМІЯ ВОДИ ТА МІКРОБІОЛОГІЯ

Вправи і методичні вказівки до їх виконання
для бакалаврів водного господарства з узагальненим об’єктом діяльності “Водопостачання та водовідведення” 6.092602, та бакалаврів-будівельників з узагальненим об’єктом діяльності “Споруди та обладнання водопостачання і водовідведення” 6.092109 денної форми навчання

Укладачі: Накорчевська Валентина Феодосіївна,
Аргатенко Тетяна Вікторівна

Редактор: Л.В. Дубовик