409

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ХЛОРНОЙ ИЗВЕСТЬЮ

Цель занятия: ознакомиться с методами определения эффективности обеззараживания воды хлорной известью.

Хлорирование – это дешѐвый способ обеззараживания воды. При этом применяют хлорную известь или газообразный хлор.

Хлорная известь Ca(ОСl2)2 – смешанное соединение, в котором ион кальция связан с анионами хлорноватистой и хлорводородной кислоты. При еѐ использовании следует учитывать, что количество активного хлора в ней непостоянно. Под влиянием воздуха, света, влаги и других факторов она разлагается, и количество активного хлора в ней уменьшается. Обычно в хлорной извести содержится от 25 до 39% активного хлора.

При воздействии на воду любым источником хлора активным (обеззараживающим) началом является хлорноватистая кислота (НСlО) и гипохлорит-ион (СlО-). Обеззараживающее действие хлорной извести основано на том, что гипохлорит кальция [Са(ОСl)2] под действием воды гидролизуется:

Са (ОСl2)2 + Н2О = Са(ОН)2 + НСlО; образующаяся при этом хлорноватистая кислота разла-

гается с выделением атомарного кислорода. НСlО = НСl + О.

Под действием гипохлорит-иона [СlО-] происходит денатурация белков микроорганизмов.

Хлор, находящийся в воде в виде хлорноватистой кислоты и гипохлорит-иона, называют cвободным активным хлором. При хлорировании примерно 1-2% активного хлора расходуется на бактерицидное действие, а большая часть хлора вступает в связь с легко окисляющимися органически-

21

ми и минеральными веществами воды. Всѐ это определяет количество хлора, необходимое для хлорирования воды. Это явление носит название «хлорпоглощаемость воды».

Если после хлорирования воды активный хлор оказался

визбытке, то он называется остаточным. Количество активного хлора (мг), необходимое для обеззараживания 1 л воды

втечение 30-60 минут, называют хлор-потребностью.

Все методы обработки воды хлором можно объединить

в2 основные группы:

1)прехлорирование;

2)постхлорирование.

Прехлорирование используется с целью улучшения очистки воды, как эффективный способ обезвреживания некоторых токсических веществ, например, их окисления с образованием нерастворимых и выпадающих в осадок веществ.

Постхлорирование осуществляется большими дозами хлора, проводится после других способов обработки воды и является завершающим этапом ее очистки. Избыточный хлор расходуется на окисление различных примесей воды, убивает микроорганизмы.

Данный метод используется при высокой цветности воды и повышенном содержании в ней органических веществ.

Хлорная известь, применяемая для обеззараживания, имеет неодинаковую концентрацию хлора, поэтому перед началом хлорирования определяют количество активного хлора.

4.1Определение количества активного хлора

вхлорной извести

Вколбу наливают 1 мл отстоявшегося 1% раствора хлорной извести, добавляют 50 мл дистиллированной воды,

2 мл 10% раствора йодида калия, 1 мл 5% Н2SO4, перемешивают и через 4-5 минут к смеси добавляют 1 мл 1% раствора крахмала.

22

Посиневшую жидкость при энергичном взбалтывании титруют из бюретки 0,01 н раствором гипосульфита натрия до полного обесцвечивания. По количеству израсходованного раствора гипосульфита натрия определяют содержание активного хлора в сухой хлорной извести по формуле:

X A 0,355 100 100 , 1000

где X – содержание активного хлора в исследуемой партии хлорной извести, %;

А – объем 0,01 н раствора гипосульфита, пошедшего на титрование, мл;

0,355 – количество хлора, соответствующее 1 мл 0,01 н раствора гипосульфита натрия, мг;

100 – перевод содержания хлора в 100 мл приготовленного раствора;

100 – перевод содержания хлора в 100 г хлорной изве-

сти;

1000 – перевод мг в г.

4.2 Определение хлорпотребности воды (дозы хлора)

В 3 стакана по 200 мл наливают исследуемую воду. В 1-й стакан добавляют 0,2 мл, во 2-й – 0,4 мл, и в 3-й – 0,6 мл 1% раствора хлорной извести.

Размешивают воду в каждом стакане отдельными стеклянными палочками и оставляют стаканы на 30 минут. В течение этого времени должен произойти процесс обезвреживания, т.е. окисление органических веществ и микроорганизмов. После этого в стаканы добавляют 2 мл соляной кислоты, разбавленной 1:2, 2 мл 5%-ного раствора йодистого калия и 1 мл крахмала. При наличии свободного хлора, оставшегося после окисления органических веществ в воде, раствор окрасится в синий цвет. Интенсивность окраски находится в прямой зависимости от количества свободного остаточного хлора.

23

Для хлорирования используют ту дозу хлора, при которой вода в колбе окрасилась в слабо-синий цвет. Если вода не окрасилась в синий цвет, значит, 1%-ного раствора хлорной извести взято мало. Интенсивное же посинение говорит об излишнем насыщении исследуемой воды свободным хлором.

Пример. В первой колбе после добавления крахмала не произошло синее окрашивание. Значит, остаточного активного хлора в ней нет, и данная доза хлора – (0,2 мл на 200 мл воды) недостаточна для обеззараживания воды. Во второй колбе вода окрасилась в слабо-синий, в третьей – в синий, в четвертой – в темно-синий цвет. Следовательно, за основу берем вторую колбу, где остаточный хлор дал слабосинюю окраску (доза 1%-ного раствора хлорной извести – 0,4 мл на 200 мл воды), на 1 л такой воды потребуется 2 мл (0,4мл×5) 1%-ного раствора хлорной извести.

4.3Определение остаточного активного хлора

вхлорированной воде

Для анализа в коническую колбу наливают 200 мл хлорированной воды, добавляют 2 мл 5%-ного раствора йодида калия, 2 мл разбавленной соляной кислоты (1:2) и 1 мл 1%-ного раствора крахмала. Жидкость окрасится в синий цвет. Ее титруют 0,1 н раствором гипосульфита натрия до обесцвечивания. Содержание остаточного активного хлора в мг/л определяют по формуле:

Х= а×К×0,355×5 ,

где Х – содержание остаточного активного хлора в мг/л; а – объем 0,01 н раствора гипосульфита натрия,

пошедшее на титрование, мл; К – поправочный коэффициент нормальности раствора

гипосульфита натрия; 0,355 – количество активного хлора, соответствующее

1 мл 0,01 н раствора гипосульфита натрия, мг;

24

5 – коэффициент пересчета на 1 л.

После хлорирования в воде допускается не более 0,3-0,5 мг/л остаточного хлора.

4.4 Дехлорирование воды

При перехлорировании воды, когда остаточного хлора в воде отмечается больше допустимого количества, избыток его в питьевой воде необходимо нейтрализовать, т.е. провести дехлорирование.

Дехлорирование осуществляют чаще всего сухим гипосульфитом натрия. Избыток остаточного хлора в хлорированной воде необходимо нейтрализовать так, чтобы его было не больше 0,5 мг/л.

Количество гипосульфита натрия, необходимое для дехлорирования избытка остаточного хлора в 1 л воды, устанавливают по формуле:

где У – искомое количество гипосульфита, мг/л; X – содержание остаточного активного хлора;

0,5 – количество активного хлора, которое необходимо оставить после дехлорирования, мг/л;

0,355 – количество активного хлора, соответствующее 1 мл 0,01 н раствора гипосульфита натрия, мг;

2,48 – количество сухого гипосульфита натрия, находящегося в 1 мл 0,01 н раствора гипосульфита, мг.

Контрольные вопросы

1.Какие вы знаете методы обеззараживания воды хлором?

2.Перечислите основные понятия, используемые при изучении хлорирования воды.

3.Какова суть метода определения активного хлора в хлорной извести?.

25

5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗЫ КОАГУЛЯНТА

Цель занятия: ознакомиться с методикой проведения коагуляции воды.

Мутные воды очищают коагуляцией. Для коагуляции чаще всего используют такие коагулянты, как сульфат алюминия (А12(S04)3 · 8Н20), сульфат железа (FеS04), хлорид железа (FеСl3), смесь глинозема (А1203) и хлорида железа и др.

Впроцессе коагуляции сульфат алюминия в воде гидролизуется и вступает в реакцию с гидробикарбонатами Са и Мg, определяющими временную жѐсткость.

Образующийся гидрат окисида алюминия осаждается на дне в виде хлопьевидного осадка, увлекая за собой взвешенные в воде вещества и окрашивающие воду примеси.

Необходимо правильно определять дозу коагулянта, так как коагуляция происходит активнее, если коагулянта больше, чем гидрокарбоната.

Для определения дозы коагулянта пользуются данными карбонатной жѐсткости воды (один градус временной жесткости соответствуют 10 мг оксида кальция и обуславливает протекание реакции с 20 мг безводного сульфата алюминия).

Доза коагулянта может быть различна в зависимости от рН воды, еѐ температуры, наличия гидрокарбонатов, гуминовых веществ, мутности, цветности и колеблется от 30 до 300 мг/л воды.

Коагулянт добавляют в воду в виде порошка или 2-5 % водного раствора. Для ускорения процесса коагуляции мягкую воду, которая содержит мало гидрокарбонатов Са и Мg , следует подщелачивать гашѐной известью или содой.

Внастоящее время применяют для подщелачивания высокомолекулярные вещества – флокулянты, например, полиакриламид в дозе 0,5-1 мг на один литр воды, при этом ускоряется процесс коагуляции и экономится коагулянт.

26

Осаждение происходит на очистных сооружениях в течение 2-3 часов. Для определения ориентировочной дозы коагулянта необходимо на 200 мл воды на 1 градус карбонатной жѐсткости (предварительно определенной в воде) взять 0,8 мл 1% раствора сульфата алюминия.

В 3 стакана наливают по 200 мл воды: в 1-й стакан добавляют раствор сульфата алюминия в зависимости от градусов (жесткости воды), во 2-й стакан – на 1 градус меньше, в 3-й стакан – на 2 градуса меньше.

Пример: временная жесткость исследуемой воды составила 5°. В первый стакан добавляют сернокислого алюминия из расчета 0,8мл × 5°= 4,0 мл, во второй из расчета 0,8мл ×

4°= 3,2 мл и в третий - 0,8мл × 3°= 2,4 мл.

Перемешивают воду в стаканах и оставляют на 10 минут до образования хлопьев. Выбирают наименьшую дозу 1% раствора сульфата алюминия, при которой через 10 минут в воде будут образовываться малозаметные хлопья.

Контрольные вопросы

1.Какие существуют основные вещества, применяемые для коагуляции воды?

2.Какие показатели качества воды необходимо знать для проведения коагуляции?

3.Какие реакции происходят в процессе коагуляции

воды?

27

ТЕМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Ветеринарно-санитарные исследования воды: исследование воды на яйца глист; бактериологическое исследование воды.

2.Ветеринарно-санитарные рекомендации по использованию сточных вод для орошения пастбищ.

3.Водоснабжение животноводческих предприятий.

4.Устройства и оборудование для поения животных.

5.Режимы поения животных.

6.Способы улучшения качества воды.

7.Загрязнение природных вод.

28

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников.

СанПиН 2.1.4.1175-02.

2.Голосов И.М., Прибытков П.Ф. Санитарно гигиеническая оценка и использование воды в животноводстве. - М.: Россельхозиздат,1978. - 119 с.

3.ГОСТ Р 51.232-2001. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества. – М.: Изд-во МСХ РФ,

2001. - 23 с.

4.Кобозев В.И. Зоогигиена с основами ветеринарии: учебное пособие / В.И. Кобозев Л.Л. Жук - Минск: Урожай, 2001. - 421 с.

5.Кочиш И.И. Зоогигиена / И.И. Кочиш, Н.С. Калюжный, Л.А. Волчкова, В.В. Нестеров; под ред. И.И. Кочиш. – СПб.: Лань, 2008. -

467 с.

6.Кузнецов А.Ф. Гигиена содержания животных: справочник.

-СПб.: Лань, 2003. - 640 с.

7.Кузнецов А.Ф. Практикум по зоогигиене с основами проектирования животноводческих объектов / А.Ф. Кузнецов М.С. Найденский, В.М. Кожурин [и др. ] - М.: КолосС, 2006. - 343 с.

8.Найденский М.С. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов./ М.С. Найденский, А.Ф. Кузнецов, В.В Храмцов., П.Н. Виноградов - М.: КолосС, 2007. - 512 с.

9.Храмцов В.В. Зоогигиена с основами ветеринарии и санитарии./ В.В. Храмцов, Г.П. Табаков - М.: КолосС, 2004. - 423 с.

10.Шведчиков Е.Н., Зоогигиена: учеб. пособ./ Е.Н. Шведчиков, А.Н. Петров; – Самара: Самвен, 2000. - 267 с.

29

Приложение 1

Нормативы качества питьевой воды

(извлечение из СанПиН 2.1.4.1074 - 01 )

30