Аналитическая лаборатория как инструмент подбора оборудования для очистки воды


В настоящее время не только за рубежом, но и в нашей стране производится большое количество как бытовых (производительность до 2 л/мин), так и промышленных (производительность до десятков м3/час) фильтров. Благодарный потребитель покупает их, руководствуясь в основном рекламой и дизайном изделия, а не реальной пользой, а между тем качество водопроводной воды даже в пределах одного города, например, Москвы в различных районах резко отличается. Поэтому ставить фильтры «вслепую» без предварительного анализа воды, в лучшем случае, дело бесполезное, в худшем, опасное! Потребитель часто мечтает приобрести так называемый «универсальный фильтр», который очищал бы воду от всех вредных компонентов. Да, некоторые фирмы рекламируют свои фильтры как универсальные, однако это только реклама. Так, например, бытовые фильтры (йодные, хлораминовые, серебряные) способны уменьшить в воде количество бактерий, в лучшем случае, убрать еще и органические компоненты (угольные фильтры «Родничок»). Убрать «всё», как нам обещает реклама, с помощью бытового фильтра практически невозможно.

Таким образом, встает задача предварительного анализа исходной воды. Известно, что потребителю решить её сейчас нетрудно, поскольку можно найти в любом городе лабораторию, где по заказу проведут 1-2 анализа по номенклатуре показателей. А как быть фирмам, которые занимаются изготовлением фильтров и которым требуются десятки анализов в день?!
Решение этой проблемы по силам только химической лаборатории, созданной на предприятии, которое занимается очисткой воды. По нашему мнению, только индивидуальный подбор фильтров по результатам неоднократного анализа воды этой лабораторией есть гарантия того, что установленная система водоочистки будет успешно работать.

Таким образом, важнейшим фактором правильного подбора водоочистного оборудования, является объективный анализ воды. Если фирма планирует использовать эту лабораторию только для своих нужд, вовсе необязательно, чтобы она была аккредитована. Если руководство фирмы предполагает получать от работы лаборатории доход, проводя анализы по заказу различных клиентов, то такая лаборатория должна обязательно пройти процедуру аттестации.

Обычно для подбора водоочистного оборудования необходимы сведения о качестве исходной воды по следующим параметрам: рН (водородный показатель), цветность, мутность, перманганатная окисляемость, содержание железа общего и двухвалентного, жесткость общая, фенольный индекс, СПАВ (анионные, катионные, неионогенные), нефтепродукты, сероводород и сульфиды, хлор остаточный свободный, фосфаты, нитраты и др. Важным моментом является не только концентрация какого-либо компонента, но и качественная характеристика вещества. Например, при подборе обезжелезивателей специалистам очень важно знать не только концентрацию железа в воде, но и в какой форме оно находится в ней (органическое железо, растворенное железо, железо в виде оксидов и гидроксидов), а также, сколько в такой воде сероводорода, каковы её цветность, мутность. Очень важно знать токсикологические характеристики тех или иных компонентов, входящих в состав воды. Например, высокое (выше 2 мг/л) значение перманганатной окисляемости свидетельствует о содержании в воде органических примесей, среди которых возможно наличие аминов алифатических (оказывают мутагенное действие (/0 на организм человека) и ароматических (канцерогенное действие), бензпирена (накапливается в организме и оказывает канцерогенное действие), хлорфенолов (вызывают изменение состава крови), сильных аллергентов крезолов, хлороформа, влияющего на ЦНС человека.

Приведем токсикологические характеристики некоторых компонентов воды, которые должны учитываться при оценке качества и безопасности воды.

Фториды: протоплазмические яды, действующие в основном, на ферменты, блокируют SH -группы, нарушают углеводный обмен в организме человека. Фториды осаждают кальций, что приводит к нарушениям кальциевого и фосфорного обмена. Содержание фторидов обязательно учитывается при установке обеззараживающих йодных фильтров.
Сероводород: в больших количествах сильный нервный яд, реагирует с железом в цитохромах. В результате окисления сероводорода в тканях возможно образование перекисных соединений, угнетающих гликолиз. Порог ощущения запаха 0,000012 - 0,0003 мг/л, сильный запах 0,003 мг/л при 0,007-0.011 мг/л запах тягостный. Наличие в воде сульфидов и сероводорода обязательно учитывается при подборе обезжелезивателей.
Железо: в воде в концентрации выше 0,3 мг/л способно вызывать аллергические реакции, раздражать слизистые оболочки.
Марганец (2+): в концентрациях выше норматива (0,1 мг/л) является ядом для центральной нервной системы человека, повышает уровень сахара и молочной кислоты в крови, известен мутагенный эффект марганца.
Остаточный хлор: вызывает раздражение дыхательных путей: при концентрации 0,001-0,006 мг/л заметное раздражающее действие, концентрации 0,012 мг/л переносятся только при кратковременном воздействии, 0,1 - 0,2 мг/л могут быть опасны для жизни.
Нитраты: при употреблении в пищу воды, содержащей 50— 100 мг/л нитратов, резко увеличивается число лиц с повышенным содержанием метгемоглобина в крови. Особенно страдают дети: у грудных детей нитраты даже в концентрации 20 - 40 мг/л вызывают метгемоглобинемию.

Анализ воды, таким образом, необходим как самому потребителю для установления безопасности используемой воды, так и специалистам по водоочистке, которые устанавливают оборудование, исходя из концентраций в воде тех или иных компонентов.
Лаборатории должны быть оснащены спектрофотометрическим оборудованием, позволяющим определять низкие концентрации, как катионов, так и анионов. Используются также классические титриметрические методы для определения перманганатной окисляемости, хлоридов, общей жесткости, кальция, магния. Перспективным методом определения анионов является ионная хроматография.

По результатам проведенных анализов воды осуществляется систематический подбор фильтров-агрегатов, которые, как правило, состоят из фильтра-седимента (грубая и тонкая очистка воды от взвешенных частиц), фильтра-обезжелезивателя (для каталитического окисления железа (2+) в железо (3+) и удаления последнего обратной промывкой), фильтра-умягчителя (для снижения жесткости и частичного удаления ионов тяжелых металлов), угольного фильтра (для удаления большинства органических соединений и газов - сероводорода, аммиака). Кроме того, в некоторых случаях устанавливаются корректоры рН, аэраторы для улучшения работы обезжелезивателя и биофильтры (УФ лампы, йодный и "серебряный" фильтры). Последние устанавливаются только в случае несоответствия качества воды требованиям СанПиН по микробиологическим показателям.

Таким образом, аналитическая лаборатория является важнейшим звеном в системе водоочистки не только на начальном этапе при постановке схемы очистки, но и в процессе работы водоочистного оборудования для систематического контроля качества воды.


Ю.А. Лаврушина
ООО «ИСВОДЦентр»