Метрологическое обеспечение контроля очистки воды для питьевого водоснабжения

 

Министерство образования  и науки РФ

Уральский Государственный  Лесотехнический Университет

 

 

 

 

 

 

Метрологическое обеспечение контроля очистки воды для питьевого  водоснабжения

Реферат  по дисциплине:

«Метрология»

 

 

 

 

     Выполнил:

студент группы ИЭФ-38                                                  Елисеева А.А.

Проверил:

Профессор                                                                        Шаевич А.Б.

 

                                                           

 

 

                                               Екатеринбург, 2010

Содержание

Введение

1.Гигиенические требования к  качеству воды

2.Контроль за качеством воды

3.Методы контроля

       3.1.Метод определения  содержания алюминия

       3.2.Метод определения  общего железа

       3.3.Метод определения содержания остаточного активного хлора

Заключение

Список использованных источников

 

Введение

Запасы пресной воды на нашей планете ограничены и распределены по поверхности и в земной коре неравномерно.

Огромное количество пресной  воды необходимо для функционирования промышленных предприятий. Еще большее  количество пресной воды используется в сельском хозяйстве, в рыбоводческих  хозяйствах. Повышение жизненного уровня населения также требует больших  расходов пресной воды на хозяйственные  и бытовые нужды. В среднем  один человек расходует около 250 литров воды в сутки. Создается диспропорция между естественным запасом пресной  воды и ее потреблением. Возникает  угроза дефицита воды. В этой связи  возникает вопрос о рациональном использовании водных ресурсов.

Мало кто в наши дни сомневается, что вода, которую мы пьем и используем в быту, нуждается в дополнительной очистке, откуда бы она не поступала – из колодца, артезианской скважины или водопровода.

Вся используемая вода хозяйственно-питьевого  назначения предварительно очищается  и обеззараживается на очистных сооружениях. Берется она из поверхностных  источников. Однако при движении по многокилометровым магистралям из чугунных и стальных труб, подверженных коррозии, качество ее заметно ухудшается, появляется запах, снижается прозрачность, повышается содержание железа, меди, цинка и других тяжелых металлов, в воду попадают токсичные компоненты и бактерии из конструкционных и герметизирующих материалов. Все это может привести к развитию аллергии и заболеваний крови.

Стало быть, вода нуждается  в дополнительной очистке непосредственно  на месте потребления, что особенно необходимо для питьевой воды, чистота  которой важна для здоровья человека.

Целью нашей работы является рассмотрение методов метрологического контроля очистки воды для питьевого  водоснабжения. Для достижения данной цели мы поставили перед собой следующие задачи:1)Изложить требования к качеству воды; 2)Описать методы метрологического контроля качества воды.

 

 

 

 

 

      

1.  Гигиенические требования к качеству воды

Рассмотрим основные гигиенические  требования к качеству питьевой воды.

1. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.
2. Качество воды определяется ее составом и свойствами при поступлении в водопроводную сеть; в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
3. Микробиологические показатели  воды

1.3.1. Безопасность воды  в эпидемическом отношении определяют  общим числом микроорганизмов  и числом бактерий группы кишечных  палочек.

1.3.2.По микробиологическим  показателям питьевая вода должна  соответствовать требованиям, указанным  в таблице 1                                                         Таблица 1

Наименование показателя	Норматив	Метод  испытания
Число микроорганизмов в 1 см³ воды, не более	100	По ГОСТ 18963-73
Число бактерий группы кишечных палочек в 1 дм³ воды, не более	3	По ГОСТ 18963-73

 

4. Токсикологические показатели воды
1. Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее химического состава и включают нормативы для веществ: 1)встречающихся в природных водах; 2) добавляемых к  воды в процессе обработки в виде реагентов;3) появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения источников водоснабжения.
2. Концентрация химических веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов, указанных в табл.2.

                                                                                                        Таблица 2

Наименование химического  вещества	Норматив	Метод испытания
Алюминий остаточный, мг/дм³  не более Бериллий, мг/дм³ не более Молибден, мг/дм³ не более Мышьяк, мг/дм³ не более Нитраты, мг/дм³ не более Полиакриламид остаточный, мг/дм³ не более Свинец, мг/дм³ не более	0.5 0.0002 0.25 0.05 45.0   2.0 0.03	По ГОСТ 18165-89 По ГОСТ 18294-89 По ГОСТ 18308-72 По ГОСТ 4152-89 По ГОСТ 18826-73   По ГОСТ 19355-85

 

5. Органолептические показатели воды
1. Показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды, включают нормативы для веществ:1) встречающихся в природных водах; 2) добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов; 3) появляющихся в результате промышленного, с/х и бытового загрязнений источников водоснабжения.
2. Вода не должна содержать различимые невооруженным глазом водные организмы и не должна иметь на поверхности пленку.
6. Концентрации химических веществ, не указанных  в табл. 2, но присутствующих в воде в результате промышленного, с/х и бытового загрязнения, не должны превышать ПДК, а также норм радиационной безопасности НРБ-76/87.При обнаружении в воде таких химических веществ с одинаковым лимитирующих признаком вредности, сумма отношений обнаруженных  концентраций в воде и их ПДК не должна быть больше 1.

 

 

2.Контроль за качеством воды

 

2.1. Учреждения и организация,  в ведении которых находятся  централизованные системы хозяйственно-питьевого водоснабжения  и водопроводы ,  используемые одновременно для хозяйственно-питьевых и технических целей, постоянно контролируют качество воды на водопроводе в местах водозабора, перед поступлением в сеть, а также в распределительной сети в соответствии с требованиями настоящего раздела.

2.2. Методы отбора проб - по ГОСТ 24481-80 и ГОСТ 18963-73.

2.3. Лабораторно-производственный контроль качества воды перед поступлением в сеть проводят  по микробиологическим, химическим и органолептическим показателям.

      2.3.1. При  контроле обеззараживания воды  хлором и озоном на водопроводах  с подземными и поверхностными  источниками  водоснабжения концентрацию  остаточного хлора и остаточного  озона определяют не реже одного  раза в час по ГОСТ 18190-72 и ГОСТ 18301-72.

      2.3.2. Содержание  остаточного хлора  в воде  после резервуаров чистой воды  должно быть в пределах, указанных  в табл.3.

 

                                                                                                                 Таблица3

Хлор остаточный	Концентрация остаточного  хлора, мг/дм³	Необходимое время контакта хлора с водой, мин, не менее
Свободный Связанный	0,3-0,5 0,8-1,2	30 60

 

3. В отдельных случаях по указанию органов санитарно-эпидемиологической службы или по согласованию с ними допускается повышенная концентрация остаточного хлора в воде.
4. При озонировании воды с целью обеззараживания остаточного озона после камеры смещения должна быть  0,1-0,3 мг/дм³ при  обеспечении времени контакта не менее 12 мин.
5. При необходимости борьбы с биологическими  обрастаниями в водопроводной сети места введения и дозы хлора согласовываются с органами санитарно-эпидемиологической службы.
4. Химический анализ воды проводят по показателям установленных в таблице 2. Перечень показателей и частоту  отбора  проб согласовывают с органами санитарно-эпидемиологической  службы с учетом местных природных и санитарных условий.

  2.4.1. Лабораторно-производственный  контроль  за остаточными количествами  реагентов и удаляемых веществ при обработке воды на водопроводах  специальными  методами проводится в зависимости от характера обработки в соответствии с графиком, согласованным с санитарно-эпидемиологической службой, но не реже одного раза  в смену.

2.5.  Органолептические  показатели определяют при анализе  всех проб, отбираемых на водопроводах  из подземных и поверхностных  источников.

2.6. Государственный санитарный  надзор за качеством воды централизованных  систем хозяйственно-питьевого водоснабжения  осуществляется по программе и в сроки, установленные местными органами  санитарно-эпидемиологической службы.

 

3. Методы контроля

 

3.1. Метод определения  содержания алюминия

 

Аммониевая соль ауринтрикарбоновой кислоты (алюминон) в водных растворах образует с ионами алюминия комплекс, окрашенный в оранжево-красный цвет. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации алюминия.

 

Колориметрическому  определению  алюминия мешает окисленное железо, влияние  которого устраняется восстановлением  его до закисного железа аскорбиновой кислотой.

Мешают определению: фториды, полифосфаты и хлор. Влияние фторидов устраняется выпариванием досуха 50 мл пробы, добавлением к сухому остатку 2 мл концентрированной серной кислоты  и вторичным выпариванием на плитке всей жидкости. Сухой остаток вновь  обрабатывают 2-5 мл концентрированной соляной кислоты и выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют  в 10 мл горячей дистиллированной воды, подкисленной  несколькими каплями HCl. Раствор фильтруют в мерную колбу. При такой обработке устраняется влияние полифосфатов и хлора. В обработанной пробе воды определяют Al³.

В колориметрическую пробирку с притертой пробкой вместимостью 20 мл и отметкой на 10 отбирают 10 мл воды, прибавляют 2 капли концентрированной соляной кислоты и 5-7 мг аскорбиновой кислоты. Раствор встряхивают, через 1 мин прибавляют одну каплю 1%-ого раствора фенолфталеина и нейтрализуют 5%-ым раствором аммиака. Затем прибавляют к раствору 0,5 мл 3 н раствора уксуснокислого аммония, 0,4 мл 1 н раствора HCl и 0,5 мл 0,05% раствора алюминона. Через 30 мин сравнивают окраску с серией стандартных растворов, приготовленных в тех же условиях.

Сравнение окраски используемого  раствора допускается проводить  фотометрически.

Содержание алюминия (X) в мг/л вычисляют по формуле

 

                                X=C×10/V,

 

Где  С- концентрация алюминия, мг/л;

       V- объем пробы, мл.

Расхождения между результатами повторных определений при концентрации алюминия в воде от 0,1 до 0,4 мг/л – 0,02 мг/л; при более высоких концентрациях  алюминия – 0,05 мг/л.

3.2. Определение содержания общего железа с ортофенантролином

 

Метод основан на реакции  ортофенантролина с ионами двухвалентного железа в области pH 3-9 с образованием комплексного соединения, окрашенного в оранжево-красный цвет. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации железа. Восстановления железа двухвалентного проводится в кислой среде гидроксиламином. Окраска развивается быстро при pH  3,0-3,5 в присутствии избытка фенантролина и устойчива в течение нескольких дней. Прямое определение железа возможно при его массовой концентрации от 0,05 до 2 мг/дм³.

Определению мешают цианиды, нитриты, полифосфаты; хром и цинк в  концентрации, превышающей в 10 раз  массовую концентрацию железа; кобальт  и медь в концентрации более 5мг/дм³ и никель в концентрации 2 мг/дм³. Предварительное кипячение воды с кислотой превращает полифосфаты в ортофосфаты, добавлением гидроксиламина устраняется мешающее влияние окислителей.

При отсутствии полифосфатов исследуемую воду тщательно перемешивают и отбирают 25 см³ в мерную колбу  вместимостью 50 см³. Если при отборе пробы вода была подкислена, то ее нейтрализуют. Затем добавляют  1см³ солянокислого  раствора гидроксиламина, 5 см³ ацетатного буферного раствора и 1см³ ортофенантролина. После добавления каждого реактива раствор перемешивают; затем доводят объем до  50 см³ дистиллированной водой , тщательно перемешивают и оставляют на 15-20 мин для полного развития окраски.