ГОУ ВПО « Казанский государственный медицинский университет
Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
Кафедра общей гигиены с курсом радиационной гигиены
"Методы улучшения качества воды. Коагуляция воды"
Методические указания к лабораторному занятию
для студентов медико-профилактического факультета
Казань - 2005.
УДК
ББК
Печатается по решению ПМК гигиенических дисциплин КГМУ
Составители:
Тазетдинова А.Б., Чупрун В.Ф.
Методы улучшения качества воды. Методические указания к лабораторному занятию для студентов медико-профилактического факультета / Тазетдинова А.Б., Чупрун В.Ф.- Казань, КГМУ, 2005 – 9с.
@ Казанский государственный медицинский университет
Тема: МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ. КОАГУЛЯЦИЯ ВОДЫ.
Цель занятия:
1. Научиться определять необходимые количества коагулянта для осветления воды.
Задачи занятия:
1. Знакомство с основными методами улучшения качества воды.
2. Освоить методы коагулирования воды
3. Освоить методику пробного коагулирования воды.
4. Освоить методику расчета оптимальной дозы коагулянта для осветления воды.
План изучения темы:
1. Самоподготовка
1.1. Изучить информационные материалы по теме:
а) Методические указания для самоподготовки (Приложение N 1),
б) А.А.Минх. Методы гигиенических исследований.-М.:Медицина,1971, с.207-209;
в) Г.И.Румянцев и соавт. Общая гигиена. Учебник.-М.:Медицина,1990. с.139-140.
1.2. Изучить методику выбора дозы коагулянта для осветления воды ( Приложение N 2);
2. Самостоятельная работа на занятии.
2.1. Определить прозрачность, цветность и щелочность воды, предназначенной для коагуляции.
2.2. Провести пробное коагулирование воды (методика лабораторной работы дана в приложении N 2);
2.3. Рассчитать необходимое количество коагулянта для осветления обрабатываемой воды.
2.4. Определить прозрачность и цветность воды после коагуляции.
2.5. Оформить протокол лабораторной работы (Приложение N 3)
2.6. Ответить на вопросы контроля усвоения материалов темы (Приложение N 4)
2.7. Сдать работу преподавателю.
Приложение N 1
Методические указания для самоподготовки
Под осветлением понимают удаление из воды взвешенных и колоидорастворенных примесей, придающих воде высокую мутность и цветность.
Основными методами осветления воды на водопроводных станциях являются коагуляция, отстаивание и фильтрация.
Простое отстаивание воды в отстойниках требует много времени и недостаточно эффективно. При простом отстаивании большая часть мелкодисперсных взвесей и коллоидных частиц вообще не выделяется из воды. Поэтому в практике водоснабжения для повышения эффекта отстаивания - прибегают к предварительной химической обработки воды с помощью химических реагентов с целью искусственного укрупнения частиц, то есть к коагуляции. При этом химические реагенты образуют с солями устранимой жесткости хлопья, которые сорбируют мелкодисперсные взвешенные частицы, укрупняются и выпадают в осадок.
Различают коагуляцию в свободном объеме (в камерах хлопьеобразования) и контактную (в толще зернистой загрузки или в массе взвешенного осадка). В качестве коагулянтов наиболее широкое применение получил сульфат алюминия [Al2(SO4)3]. Могут применяться также хлорное железо (FeCl3) и сернокислая закись железа (FeSO4·7H2O).
Реакция коагуляции воды в случае применения сульфата алюминия может быть представлена следующим образом:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2
Как видно, сульфат алюминия вступает в реакцию с бикарбонатами кальция и магния, обычно имеющимися в воде и определяющими ее устранимую жесткость, и образует с ними гидроокись алюминия, которая образует в воде коллоидный раствор, частицы которого несут положительный электрический заряд. Присутствие в воде отрицательно заряженных коллоидов (гуминовые вещества и др.) приводит к нейтрализации зарядов частиц и коагуляции коллоидных растворов. Непосредственно в толще воды выпадает хлопьевидный осадок с очень развитой поверхностью, хлопья оседают на дно, увлекая за собой взвешенные вещества, коллоидные частицы и частично микроорганизмы. Важным условием эффективности коагуляции является правильный выбор дозы коагулянта. При избытке коагулянта по отношению к содержанию двууглекислых солей кальция и магния в воде остается не прореагировавший сульфат алюминия и вода приобретает кислый вкус. С избытком коагулянта связано также последующее помутнение воды вследствие образования хлопьев (вторичная коагуляция). При недостатке коагулянта образуется мало хлопьев и не получается достаточного осветления воды. Поэтому в каждом отдельном случае путем проведения пробной коагуляции устанавливается оптимальная доза коагулянта. В период весенних и осенних паводков дозу его определяют 1 раз в сутки, а в летнее и зимнее время не менее 1 раза в неделю в производственной лаборатории станции очистки воды.
Для ускорения процесса коагуляции примесей воды и интенсификации работы очистных сооружений широко применяют флоккулянты: полиакриламид (ПАА), К-4 и К-6, активную кремневую кислоту (АКК) и ВА-2.
Приложение N 2