Материал: 294

Таблица 11

Стандартная шкала для определения содержания катионов свинца в воде

Полученный результат занести в табл. 3. Сделать вывод о качестве исследуемой воды.

2. АНАЛИЗ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННОГО ТИПА

Характеристика промышленных сточных вод

Многие промышленные и хозяйственные процессы связаны с образованием сточных вод, содержащих токсичные вещества. Сточные воды – это вода, возвращаемая в окружающую среду после использования. К сточным водам относятся:

-канализационные воды; -сбросы промышленных предприятий; -дренажные воды;

-отходы сельскохозяйственных ферм; -стоки с полей с растворёнными в них удобрениями и

пестицидами; -нагретые воды систем охлаждения и т.д.

Основные вещества – загрязнители, содержащиеся в сточных водах различных промышленных производств, приведены в табл. 12.

Важнейшей задачей в условиях промышленного развития и временной неизбежности попадания отходов в водные биогеоценозы является установление допустимых нагрузок на водные объекты в результате водопотребления.

Водопотребление – это использование воды, связанное с изъятием её из мест локализации с частичным или полным безвозвратным расходованием и с возвращением в источники водозабора в загрязненном состоянии. Обычно контролю подвергаются наиболее опасные вещества, способные накапливаться в донных отложениях, передаваться по трофическим цепям, в частности тяжелых металлов, таких как железо, медь, никель, цинк, хром и другие.

15

Железо постоянно присутствует в поверхностных и подземных водах. Высокое содержание железа в поверхностных водах указывает на загрязнение их промышленными сточными водами, особенно промстоками металлообрабатывающих производств.

Медь в поверхностных водах присутствует в результате загрязнения сточными водами предприятий химической, металлургической промышленности. Источником меди в воде может быть коррозия металлов или медьсодержащих металлических частей, соприкасающихся с водой.

Никель может присутствовать в сточных водах металлообрабатывающих и химических предприятий.

Хром присутствует в сточных водах металлообрабатывающих и химических производств, кожевенных заводов и загрязненных стоками этих производств поверхностных водах.

Кроме того, сточные воды содержат различные органические соединения. Для каждого предприятия должен устанавливаться

предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ. Согласно

16

ГОСТу ПДС вредного вещества – это его масса в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени. С целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте ПДС устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций

(ПДК) вредных веществ. Контроль качества сточных вод предусматривает определение органолептических показателей воды (цвет, запах), химического потребления кислорода (ХПК), количества растворенного в воде кислорода, а также его биохимического потребления (БПК), рН среды, содержания взвешенных частиц и концентрации вредных веществ.

Химическим потреблением кислорода (ХПК) называется величина, характеризующая общее содержание в воде веществ, способных окисляться (продукты распада органических соединений и легко окисляющиеся неорганические соединения). Величина ХПК выражается количеством миллиграммов кислорода, необходимого для окисления веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. Обычно окисление пробы сточной воды производится бихроматом калия в серной кислоте. Содержание растворенного кислорода определяют в сточных водах, прошедших химическую или биохимическую очистку, перед спуском в водоемы. Содержание растворенного кислорода измеряют в мг/л и процентах по отношению к равновесной концентрации кислорода при данной температуре. Определение основано на реакции растворенного кислорода с гидроксидом марганца и определении образовавшихся высших по степени окисления соединений марганца. Используются также колориметрические методы, основанные на изменении интенсивности цвета соединений, которые образуются при реакции специальных красителей и сточной воды.

Под биохимическим потреблением кислорода (БПК)

понимается количество кислорода в мг/л, необходимое для окисления органических примесей аэробными микроорганизмами. Определение БПК выполняется на основе анализа изменения содержания растворенного кислорода с течением времени. Величина рН является мерой активной кислотности воды, создающейся в результате взаимодействия растворенных электролитов и газов. Значение рН определяется электрометрическим (с использованием приборов – рНметров) или колориметрическим методом. Колориметрический метод

17

основан на свойстве индикаторов менять свою окраску в зависимости от концентрации водородных ионов.

Содержание взвешенных веществ (мг/л) в виде осадка определяется путем фильтрования через бумажные или стеклянные фильтры или выпариванием пробы исследуемой воды.

Лабораторная работа № 2

ПРИГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛЬНОЙ СМЕСИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННОГО ТИПА

Цель работы − ознакомиться с характеристикой промышленных сточных вод и приготовить модельную смесь, соответствующую сточной воде заданного промышленного производства.

Материалы и оборудование: кристаллические вещества: хлорная известь CaOCl2, шестиводный хлорид железа FeCl3∙6H2O, железный купорос FeSO4∙7H2O, медный купорос CuSO4∙5H2O, шестиводный хлорид никеля NiSO4∙6H2O, нитрат калия KNO3, сульфид натрия Na2S, шестиводный хлорид хрома CrCl3∙6H2O, хромат калия K2CrO4, мерные колбы емкостью 100 см3, часовые стекла, стеклянные воронки, весы аналитические ВРЛК-200.

Ход работы

Получите у преподавателя задание: тип промышленного производства, сточные воды которого необходимо смоделировать. Предлагается приготовить модельную смесь сточных вод гальванического цеха, цеха по крашению тканей и дублению кож, а также цеха по производству дезинфицирующих средств. Пользуясь табл. 1, определите, какие загрязнители могут содержаться в стоках выбранного производства. Выпишите из табл. 12 значения предельно допустимых концентраций (ПДК) для выбранных компонентовзагрязнителей, а из табл. 13 выберите вещества, необходимые для введения в модельную смесь нужных компонентов-загрязнителей.

Вычислите молярную массу вещества, которое будет использовано для приготовления модельной смеси. Рассчитайте, какое количество реагента необходимо ввести в модельную смесь для

18

достижения величины ПДК по формуле

где mB – масса реагента, необходимая для приготовления 1 дм3 раствора с ПДК=1; ПДК – табличное значение предельно допустимой концентрации компонента-загрязнителя (см. табл. 12); МВ – молярная масса реагента, который будет использован для приготовления модельной смеси; МК – молярная масса компонента-загрязнителя.

Чтобы рассчитать количество реагента, необходимое для приготовления 100 см3 модельной смеси со значением ПДК=1, следует массу вещества, вычисленную по формуле (1), разделить на 10.

Далее следует выбрать, во сколько раз будет превышено значение ПДК в модельной смеси для каждого компонента и умножить значение массы вещества m100 на это число. Это и будет величина навески, необходимая для приготовления модельной смеси.

Таблица 13

Вещества, необходимые для приготовления модельной смеси сточных вод промышленного типа

Такой расчет производится по каждому компоненту, выбранному для приготовления модельной смеси сточных вод. Результаты расчета представить в виде таблицы (пример оформления табл. 14).

Под руководством преподавателя взвесить необходимое

19