Примеси в воде

Взвешенные частицы. Песчинки, глина, частицы ила и другие материалы являются видимыми загрязнителями воды. Их количественное определение осуществляется турбидиметром (измерителем мутности) по поглощению взвешенными частицами луча света, проходящего через воду. Присутствующие в воде частицы могут вызвать заклинивание кранов, закупорку колонок для высокоэффективной жидкостной хроматографии и забивать мембраны установок обратного осмоса. Взвешенные в воде частицы удаляются с помощью фильтров с размером пор от 1 до 20 микрометров.

Коллоидные частицы. Коллоидные частицы имеют размеры в диапазоне от 0,01 до 1 микрометра и могут иметь как органическую так и неорганическую природу. Их количество определяется по скорости с которой вода при фильтрации через субмикронный фильтр закупоривает его поры. Коллоиды загрязняют мембраны установок для очистки воды по методу обратного осмоса, и уменьшают сопротивление воды (электрическое). Коллоидные частицы при очистке воды удаляются с помощью обменных смол, ультрафильтрацией, путём обратного осмоса и перегонкой (дистилляцией).

Растворённые неорганические вещества. Концентрация неорганических солей, растворённых в воде определяется путём измерения её электропроводности. Чем выше концентрация ионов в воде тем выше её электропроводность. Очистка воды с уменьшением концентрации растворённых в неё солей приводит к уменьшению её электропроводности. Определение концентрации неорганических веществ, растворённых в воде осуществляют произведением аналитических анализов, с помощью атомно-адсорбционных спектрофотометров, спектрометров с индуктивно-связанной плазмой и масс-спектрометров. Неорганические вещества, растворённые в воде удаляются с помощью ионообменных смол, катионитов и анионитов. Концентрация неорганических солей в воде снижается при очистке воды обратным осмосом или дистилляцией.

Растворённые в воде неорганические газы. В наибольших концентрациях в воде растворен углекислый газ. Он присутствует в воде в виде слабой кислоты, чему и обязан своим названием. Этот газ в виде углекислоты снижает рН воды и уменьшает её сопротивление. Количественно определяется по изменению электропроводности воды. Удаляется из воды только с помощью ионного обмена на смешанных ионообменных смолах.

Растворённые органические вещества. Органические вещества присутствуют в воде в виде продуктов разложения растительных и животных остатков и жизнедеятельности человека, а так же синтетических органических соединений. Органические соединения, растворенные в воде, включают белки, спирты, жирные кислоты, амины и синтетические моющие средства, остаточные количества пестицидов. Присутствие органических компонентов в воде обнаруживается по обесцвечивание раствора перманганата калия и измеряется с помощью анализатора общего содержания углерода (TOC). Они загрязняют ионообменные смолы. Количественное содержание органических веществ осуществляется с помощью таких аналитических методов как высокоэффективная жидкостная хроматография, флуориметрия, спектроскопия (особенно в ультрафиолетовой области), электрофорез. Различные органические примеси при очистке воды удаляются с помощью активированного угля, волокнистых ионообменных смол, обратного осмоса и ультрафильтрацией, окисляются ультрафиолетовым светом. Такое разнообразие методов очистки воды от органических загрязнений вызвано большим разнообразием природы и свойств органических загрязнителей. Для полного удаления растворённой в воде органики необходима комбинация различных методов очистки воды.

Растворённый кислород. Обычно присутствует в воде и измеряется с помощью специальных ионоселективных электродов, чувствительных к кислороду. Растворённый в воде кислород может вызывать коррозию металлических поверхностей. Растворённый кислород можно удалить из воды с помощью анионообменной смолы в сульфитной форме.

Микроорганизмы. Вирусы, простейшие микроорганизмы можно обнаружить в большинстве поверхностных вод. Бактериальное загрязнение воды определяется микробиологическими методами, путём высева проб воды на специальные питательные среды, культивирования и подсчёта колоний микроорганизмов. Степень загрязнения воды микроорганизмами определяется числом микроорганизмов, образующих колонии, на миллилитр. При обработке и очистке городскими службами водоснабжения питьевой воды для уничтожения микроорганизмов воду обычно хлорируют, добавляя хлор. Этот хлор, растворённый в воде удаляется уже на первой стадии водоподготовки большинством систем очистки воды, что позволяет бактериям размножаться внутри такой системы. Перегонка воды эффективно уничтожает микроорганизмы, обратный осмос удаляет их, а ультрафиолетовый свет может контролировать из рост. Системы для получения сверхчистой воды должны иметь фильтр с порами размером 0,2 микрометра и меньше для наиболее полного удаления микробных тел на выходе из системы для предотвращения загрязнения микроорганизмами полученной ультрачистой воды. Кроме того, все коммуникации для воды, внутри системы должны регулярно обрабатываться для уничтожения микроорганизмов дезинфицирующими средствами.

Пирогенные вещества и вирусы. Пирогенны - это бактериальные эндотоксины или фрагменты микробных тел, например, клеточных стенок. Пирогены, наряду с вирусами могут загрязнять воду делая её непригодной для некоторых применений (например приготовление инъекционных растворов). Пирогенные вещества в воде могут определяться как традиционным способом путём введения кроликам и наблюдения за изменением температуры тела, так и современным, более чувствительным и надёжным специфическим тестом с использованием амёбоцитов, полученных из крови мечехвоста. Пирогены вызывают резкое повышение температуры при инъекции млекопитающим, в том числе и человеку и препятствуют развитию клеточных культур и культур тканей. Пирогены и вирусы могут быть удалены из воды путём дистилляции, ультрафильтрации, обратного осмоса и адсорбции.