Методы определения хлорид-ионов в сточной воде

Хлориды, ионы хлора в воде

Хлориды – это соли соляной (хлороводородной) кислоты, образованные при взаимодействии кислоты с катионами металлов.

Чаще встречаются хорошо растворимые хлориды:

  • натриевые (NaCl);
  • кальциевые (СаCl2);
  • магниевые хлориды (MgCl2).

Первичным источником хлоридов в природных поверхностных и подземных водах становятся магматические породы, содержащие хлорсодержащие минералы, и отложения галита (каменной соли).

Хлориды в воде

Соленый вкус воды свидетельствует о присутствии в ней NaCl в концентрации более 250 мг/дм3. Соленость воды, обусловленная растворами хлорида кальция и магния, органолептически проявляет себя при концентрации солей свыше 1000 мг/дм3.

Причины появления в стоках

Хлориды вымываются атмосферными осадками из засоленных почв, магматических пород, соленосных отложений. Затем переносятся в реки и озера, проникают в грунтовые воды, колодцы и скважины. Большое количество хлоридов приносят в водные объекты промышленные стоки и хозяйственно-бытовые сточные воды. Хлориды легко мигрируют по водоемам, не оседая на дне и почти не усваиваются водными организмами.

Откуда берутся в морской воде

По одной теории соленость океана поддерживают речные потоки. Стекая с возвышенностей, реки вымывают из почв соли и минералы. В пресной воде подобные примеси человеком практически не ощущаются, но соленость моря очевидна. Морская вода постоянно испаряется, а концентрация соли в ней увеличивается, поэтому содержание NaCl в морской воде в 70 раз больше, чем в реках.

Другая теория утверждает, что соленые воды морей и океанов образовались в период активности вулканов на ранних стадиях формирования гидросферы. Изначально все воды на планете были кислыми и без труда размывали горные породы, поднятые из недр, высвобождая кальций, магний, калий и другие элементы. В условиях высокой температуры и повышенной кислотности проходили химические реакции, в результате которых образовывались хлориды.

Бывают ли в скважинах?

Хлориды обнаруживаются во всех водах, в том числе и подземных. В скважины большая часть хлоридов поступает:

  • из древних морских вод, скопившихся в осадочных породах;
  • из месторождений каменной соли;
  • из солевой пыли, образовавшейся после испарения атмосферных осадков.

Свой вклад в повышение уровня хлоридов в подземной воде вносят:

  • сточные воды нефтяной и химической промышленности;
  • смягчители жесткой воды;
  • удобрения;
  • мусорные свалки.

Влияние на организм человека

Длительное употребление питьевой воды с превышением нормы хлоридов в ней способствует отечности у людей с заболеваниями почек, ухудшает работу сердца и пищеварительной системы.

Органы и системы органов Негативные последствия употребления (воздействия) воды с высоким содержанием хлоридов
Мочевыделительная система камни в почках, риск развития рака мочевого пузыря
Легкие першение в горле, кашель
Сердечно-сосудистая система атеросклероз, гипертония, анемия
Желудочно-кишечный тракт риск развития рака желудка, печени, прямой и ободочной кишки
Репродуктивная система нарушение влагалищной микрофлоры
Глаза воспаление слизистой оболочки и роговицы
Волосы нарушение структуры волосяных луковиц, ломкость, тусклость волос, сухость кожи головы, перхоть

Нормы хлоридов

Вода с превышенным содержанием хлоридов неприятна на вкус. Если вода содержит высокую концентрацию ионов хлора, то её нельзя пить. Для промышленных и хозяйственных целей хлориды в воде тоже нежелательны.

Содержание в питьевой воде

Предельно допустимая концентрация хлоридов в питьевой воде согласно СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» – 350 мг/дм3.

Содержании хлоридов на уровне 300 мг/дм³ придает воде горько-соленый привкус, ухудшая ее вкусовые характеристики.

Природные воды

Средняя концентрация хлорид-ионов в мировом океане – 19 г/дм3.

В природных водоемах уровень хлоридов колеблется в зависимости от сезона и уровня минерализации воды. В реках и озерах севера России концентрация хлоридов в норме не превышает 10 мг/дм3, а в южных регионах этот параметр выше – от 10 до 100 мг/дм3. Если анализ показал в поверхностной воде значительное превышение концентрации хлоридов, следует проверить водоем на загрязнение хлоридами.

Сточные воды

Огромное количество хлоридов поступает в сточные воды с электрообессоливающих установок и сырьевых потоков. Это так называемые стоки ЭЛОУ с высоким содержанием эмульгированной нефти и большой концентрацией хлорида натрия.

Стоки установок химводоочистки (ХВО) также насыщены хлоридами, особенно в периоды регенерации катионита.

Экологическую обстановку ухудшают сельскохозяйственные реагенты (хлористый калий) и дорожная соль.

Определение превышенного количества

Постоянный мониторинг уровня хлоридов необходим для всей воды, используемой человеком, чтобы вовремя отследить превышение и устранить нежелательные последствия.

Необходимо знать точную концентрацию хлоридов в воде, используемой для питья и на производстве. Для этого специальные службы проверяют химический состав воды, расходуемой промышленными и сельскохозяйственными предприятиями. Например, есть особые требования к воде, которую используют для полива той или иной сельскохозяйственной культуры.

Целеполагание

В промышленности избыточно соленая вода способствует образованию накипи, повышает интенсивность коррозии металлов, ведет к поломкам оборудования и снижению теплопроводности нагревательных элементов. Повышенная концентрация соли в воде неблагоприятна для здоровья человека, животных и растений.

Воду «на хлориды» анализируют в химических лабораториях. Полученные цифры сравнивают с ПДК (предельно допустимой концентрацией), закрепленной в СанПиН 1.2.3685-21 (для питьевой воды), регламентируемой Приказом Минсельхоза России № 552 от 13 декабря 2016 г. (для объектов рыбохозяйственного значения), СанПиН 2.1.4.1116-02 (для бутилированной воды), ГОСТ 6709-96 (дистиллированная вода).

Правильно берём пробу

Грамотный отбор воды на анализ гарантирует точное определение концентрации хлоридов в пробе, поэтому лучше всего доверить процедуру специалистам.

При самостоятельном отборе пробы необходимо придерживаться следующих правил:

  1. Для водопроводной воды подойдет чистая пластиковая бутылка из-под «минералки» на 1,5-2 литра или стеклянная банка с тугой крышкой. Недопустимо использовать тару из-под сока, лимонадов, молока, кваса, пива.
  2. Перед отбором кран открывают под сильным напором на 5-7 мин., чтобы удалить застоявшуюся в трубах жидкость.
  3. Затем напор снижают и промывают тару и крышку в исходной воде.
  4. Тонкой струей по стенке заполняют бутылку «под горлышко», чтобы между жидкостью и крышкой не осталось воздуха. Крышку туго затягивают.
  5. Доставляют емкость с пробой в лабораторию в тот же день.
  6. Если такой возможности нет, воду помещают в холодильник, но не более, чем на 36 часов. Не допускается замораживание пробы воды!
  7. При транспортировке емкость с водой оберегают от нагревания и солнечных лучей.

Отбор воды из колодца проводят аналогично, используя в качестве пробоотборника предварительно помытое ведро.

Методы выявления

Наиболее распространен в лабораториях аргентометрический метод, основанный на осаждении хлоридов азотнокислым серебром в присутствии индикатора K2CrO4 (хромата калия).

NaCI+AqNO3®AqCI¯+NaNO3

2AqNO3+K2CrO4®Aq2CrO4↓+ 2KNO3

После осаждения хлорида серебра в точке эквивалентности образуется хромовокислое серебро, при этом раствор из желтого становится оранжево-красным.

Второй способ определения хлоридов в воде представляет собой титрование образца раствором нитрата ртути (II) в присутствии индикатора дифенилкарбазона.

Хлорирование – очистка вод «хлоркой»

Только неукоснительное соблюдение санитарных требований, предъявляемых к устройству и эксплуатации всех сооружений водопровода, позволяет гарантировать безопасность питьевой воды, подаваемой населению. Эти требования касаются и установок для хлорирования воды.

Влага – идеальная среда для развития бактерий, а хлор и его соединения успешно угнетают жизнедеятельность патогенной микрофлоры.

«Активный хлор» убивает бактерии, окисляя вещества протоплазмы клеток бактерий. Наиболее чувствительны к «активному хлору» возбудители холеры, брюшного тифа и дизентерии.

В России впервые хлорировали воду в Кронштадте – во время эпидемии холеры 1910 года. Первоначально хлорирование производили хлорной известью, а в 1917 году на водопроводной станции г. Ленинграда применили газообразный хлор.

Хлорирование – обязательная процедура в случае забора воды из поверхностных водоемов, а также подземных источников, когда бактериальные показатели пробы не соответствуют ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая».

В резервуар с водой подается хлор в виде газа или раствора, затем происходит химическая реакция. В результате хлорирования качество обеззараживаемой жидкости сохраняется, а патогенные бактерии погибают.

Методы удаления хлоридов из воды

Избыток хлоридов искажает вкус питьевой воды, а многие технологические процессы не допускают использование хлорированной воды, поэтому ее подвергают дехлорированию.

Простые способы

В быту хлор из воды удаляют следующими способами:

  1. Слив застоявшейся в трубах воды. Вечером, когда происходит максимальный водозабор, есть смысл набрать 5-10 литров впрок.
  2. Отстаивание. В быту частично удалить хлор можно, если воду из-под крана налить в широкую емкость, к примеру, кастрюлю, и дать отстояться 3-4 часа. Воду важно перемешивать время от времени, иначе газообразный хлор удаляется только с 1/3 глубины емкости.
  3. Кипячение. Важно помнить, что при кипячении улетучивается только газообразный хлор.
  4. Перекристаллизация. Суть техники заключается в разной скорости замерзания воды с примесями и чистой воды. Воду несколько раз замораживают и размораживают.

Трудоемкие и малоэффективные бытовые способы дехлорирования с успехом заменяет качественная фильтрующая система, встроенная в водопроводную систему дома или квартиры.

Промышленные

В настоящее время распространены следующие промышленные способы дехлорирования:

  • озонирование;
  • сорбционный метод;
  • ионный обмен;
  • обратный осмос.
Метод очистки Суть процесса Недостатки/достоинства метода
Озонирование Под воздействием сильного окислителя хлориды переходят в нерастворимые формы и путем механической фильтрации удаляются из воды. ·   озонаторы подходят только для промышленного использования и на водоочистительных станциях;

·   высокая стоимость;

·   требуют постоянного контроля.

Сорбция Хлориды задерживаются фильтром из активированного угля с повышенной сорбирующей способностью. ·   из-за бурного роста бактерий на активированном угле воду необходимо предварительно обеззаразить.
Ионный обмен Наполнитель из ионообменной смолы поглощает отрицательно заряженные соли, в том числе и хлориды. ·   обязателен тщательный контроль процесса;

·   метод не подходит для бытового использования.

Обратный осмос Удаление хлоридов достигает 99,5%.

Полупроницаемая мембрана задерживает хлориды, обессоленная вода поступает к потребителю.

·   компактность установки;

·   длительная эксплуатация;

·   установка в домах и на производстве;

·   на степень очистки исходный состав воды не влияет;

·   снижается не только жесткость, но и показатель цветности, концентрация железа. Исчезает специфический запах.

Из таблицы видно, что система обратного осмоса наиболее эффективна и универсальна. Установка обратного осмоса в квартире, коттедже или на предприятии способна уменьшить концентрацию хлоридов до нормального уровня, сделав ее пригодной для питья.

Контроль за качеством воды позволяет сохранить здоровье живых существ, оптимизировать технические процессы, позаботиться об экологии.

Adblock
detector