АКВАТОРИС - Правда и мифы о воде - Словарь водоподготовки

Термины водоочистки

Адсорбция– способность твердых веществ поглощать своей поверхностью газообразные или растворенные соединения за счет образования физических или химических связей с ними. Например, удаление свободного хлора или хлорамина из смеси с помощью активированного угля происходит по механизму адсорбции.

Азотсодержащие вещества (ионы NH4+, NO2- и NO3-) образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, попадающих в неё с бытовыми сточными водами. Первым продуктом распада является аммиак (аммонийный азот). В природной воде ионы аммония окисляются бактериями Nitrosomonas и Nitrobacter до нитритов и нитратов. По наличию, количеству и соотношению в воде азотсодержащих соединений можно судить о степени и давности заражения воды продуктами жизнедеятельности человека. Употребление воды с повышенным содержанием нитритов и нитратов приводит к нарушению окислительной функции крови. ПДК в воде аммония составляет 2,0 мг/л; нитритов – 3,0 мг/л; нитратов – 45,0 мг/л

Активная реакция воды – степень её кислотности или щёлочности – определяется концентрацией водородных ионов. Обычно выражается через рН – отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. При рН = 7,0 реакция воды нейтральная, при рН< 7,0 среда кислая, при рН > 7,0 среда щелочная.
По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0…9,0

Активированный уголь - гранулированный материал, обычно производимый путем обжига целлюлозообразующих веществ, таких как дерево или скорлупа кокосовых орехов, в отсутствие воздуха. Имеет очень пористую структуру и используется как адсорбент для органического вещества и некоторых растворенных газов. Иногда называется "активированный древесный уголь".

Анион - отрицательно заряженный ион.

Ангстрем - Единица длины, равная десятой части миллимикрона или одной десятимиллионной миллиметра (10-7мм или 10-10м).

Аэрация - процесс, позволяющий доставить кислород в воду, окислить растворённое железо, удалить сероводород и избыточную углекислоту.

Аэробный - действие или процесс, происходящий на воздухе, типа разложения органического вещества бактерий на открытом воздухе.

Б

Бактерии - одноклеточные микроорганизмы с прокариотным (без ядра) типом строения клетки. Традиционно под бактериями подразумевают одноклеточные или объединенные в организованные группы палочки и коки. Размеры бактерий могут варьироваться в пределах от 0,2 до 10 микрон. Существуют бактерии безопасные, болезнетворные и бактерии, необходимые для организма.

Бактерицидность - способность материала или прибора убивать бактерии.

Бактериостатичность - способность материала или прибора препятствовать росту и размножению бактерий.

Бор и селен присутствуют в некоторых природных водах в качестве микроэлементов в весьма незначительной концентрации, однако при их превышении возможно серьёзное отравление.

Байпас (обходная линия)- ниппельная или клапанная система, которая позволяет неочищенной воде проходить в водопроводную систему минуя систему очистки воды в процессе ее регенерации, промывки или технического обслуживания; также позволяет подавать неочищенную воду по специальному трубопроводу на внешний кран, типа крана для полива на приусадебном участке.

В

Взвешенные вещества – вещества, выделяемые из воды фильтрованием и (или) также вещества, выделяемые седиментацией (отстаиванием), коагулированием, флокулированием.

Вирусы - неклеточные формы жизни, способные проникать в определенные живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. При этом вирусы используют биосинтетические и энергетические системы этих клеток. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне. Описано примерно 500 вирусов, поражающих теплокровных позвоночных.

Водородный показатель рН – величина, характеризующая кислотность или щёлочность водных растворов. Равена десятичному логарифму концентрации ионов водорода, изменяется в диапазоне от 0 до 14. При рН=7,0 раствор нейтральный, при рН >7 – щелочной, рН<7 – кислый.

Водоросли - малые примитивные растения, содержащие хлорофилл, обычно находящиеся на поверхности воды. Их чрезмерный рост может привести к неприятному вкусу и запаху воды, а так же увеличить потребление растворенного в воде кислорода при их разложении.

Воздушный зазор, разрыв струи - свободное вертикальное пространство между водой или дренажной линией и уровнем приемника дренажных вод, используется для предотвращения обратного потока или перекачки жидкости из приемника дренажных вод в случае обратного давления или вакуума. Большинство водопроводных стандартов требуют наличия воздушного зазора, превышающего как минимум в два раза диаметр водопроводной или дренажной линии, и не менее 1 1/2 дюйма (38 мм.).

Вымораживание- способ очистки воды частичным ее замораживанием. Основан на том, что первой замерзает чистая вода, в то время как рассол, содержащий "вредные" примеси, остается жидким.

Г

Гидравлический удар - Ударная (мощная) волна или серия волн, произведенных резким увеличением или замедлением водного потока, вследствие его инерционности. Получаемые при гидравлическом ударе мгновенные давления, во много раз могут превышать нормальное давление в системе.

Гидролиз – химическая реакция растворенного вещества с молекулами воды.

Гербициды - органические соединения, применяемые в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками. Могут попадать в питьевую воду, особенно часто это случается в сельской местности.

Гуминовые кислоты - органические вещества, извлекаемые из природных продуктов (торф, бурый уголь, каменный уголь) водными растворами щелочей. Сложная смесь соединений разного состава, свойств и строения, переходящая в воду из природных продуктов, таких как торф, бурый уголь, каменный уголь. Гуминовые кислоты влияют на органолептические свойства воды (запах, цвет), ускоряют коррозию металла, оказывают отрицательное влияние на развитие водных микроорганизмов, влияют на химический состав воды (снижают содержание кислорода, влияют на ионные и фазовые равновесия).

Д

Дебит - объём жидкости (воды, нефти и др.) или газа, поступающих в единицу времени из естественного или искусственного источника (колодца, буровой скважины и др.). Дебит жидкости выражается в литрах в секунду или кубических метрах в секунду, час или сутки. Дебит характеризует устойчивое поступление жидкости или газа в течение длительного времени.

Дегазация - удаление растворённых в воде газов (сероводорода, метана и пр.).

Деионизация (ионный обмен)- Удаление ионов из воды посредством обмена на другие ионы, находящиеся в специальной смоле в связанном состоянии.

Декарбонизация - удаление из воды углекислоты.

Деманганация – удаление марганца из питьевой воды (производится при концентрации марганца свыше 0,1 мг/л). Д. осуществляется следующими методами: увеличением окислительно-восстановительного потенциала среды путем применения сильных окислителей без корректировки значения pH воды; повышением pH воды при недостаточном окислительно-восстановительном потенциале в случае использования слабых окислителей; совместным применением сильного окислителя и повышением pH воды

Деминерализация - удаление из воды всех минеральных веществ.

Е

Ж

Железо может встречаться в природных водах в следующих видах:
• Истинно растворённом виде (двухвалентное железо, прозрачная бесцветная вода)
• Нерастворённом виде (трёхвалентное железо, прозрачная вода с коричневато-бурым осадком или ярко выраженными хлопьями)
• Коллоидном состоянии (окрашенная желтовато-коричневая опалесцирующая вода, осадок не выпадает даже при длительном отстаивании)
• Железоорганика – соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода)
• Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах)

ПДК в воде железа составляет 0,3 мг/л;

Жесткость воды определяется содержанием в воде солей жесткости (кальция и магния). Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Различают следующие виды жесткости:
Карбонатная – характеризуется содержанием в воде гидрокарбоната кальция, который при кипячении разлагается на практически нерастворимый карбонат и углекислый газ. Поэтому её еще называют временной жесткостью. Некарбонатная или постоянная жесткость– содержание некарбонатных солей кальция и магния. Общая жёсткость – сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.
Вода поверхностных источников, как правило, относительно мягкая (3…6 мг-экв/л) и зависит от географического положения – чем южнее, тем жесткость воды выше. Жесткость подземных вод зависит от глубины и расположения горизонта водоносного слоя и годового объема осадков. Жесткость воды из слоёв известняка составляет обычно 6 мг-экв/л и выше.
По СанПиНу жесткость питьевой воды должна быть не выше 7,0 мг-экв/л, зарубежные требования к жесткости воды составляют 1-2 мг-экв/л.

З

Зернистая загрузка - частицы однородного материала, заполняющие фильтр для очистки воды. Материал для з.з. отбирается по гранулометрическому составу, например, кварцевый песок, цеолит, дробленый антрацит, активированный уголь, ионообменные смолы и т.п.

И

Истираемость фильтрующих материалов (%) – износ вследствие трения зерен друг о друга и о стенки фильтров во время рабочего и промывочного циклов.

Ионы – заряженные частицы, которые образуются при растворении в воде электрически нейтральных солей, кислот и оснований в результате диссоциации. Из нейтральной молекулы получается положительный ион – катион, и отрицательный – анион. Например, при растворении поваренной соли NaCl получаются ионы Na(+) и Cl(-).

Ионообменные материалы (иониты) – материалы, способные к ионному обмену при контакте с растворами. Ионы, входящие в состав ионита переходят в раствор, а ионы из раствора сорбируются на их место. Различают катиониты – иониты, обменивающие положительные ионы, и аниониты – отрицательные.

Ионный обмен - специфический случай сорбции заряженных частиц (ионов), когда поглощение одного иона сопровождается выходом в раствор другого иона, входящего в состав сорбента.

К

Катализатор – вещество, способное многократно ускорять химическую реакцию, не расходуясь при этом.

Каталитическая загрузка - загрузка для фильтров воды, обладающая каталитическими свойствами, то есть способностью увеличивать скорость протекания химической реакции.

Коагуляция – процесс, при котором в воду вводятся вещества-коагуляты, обеспечивающие укрупнение, слипание коллоидных частиц до размера видимых хлопьев. Коагуляция основана на снижении электролитического потенциала отдельных коллоидных частиц.

Коллоидные частицы - тонкодисперсные, взвешенные частицы с размером менее 1 мкм, обладающие одноименным электрическим зарядом, и в следствии этого взаимооталкивающиеся и не выпадающие в осадок. Для устранения мутности, вызванной коллоидами, применяется коагуляция и флокуляция с последующим фильтрованием.

Кондиционирование воды. Под ним понимают процесс достижения водой стабильности, т.е. такого состояния, когда она не растворяет и не вызывает отложений карбоната кальция.

Контактный осветлитель – аппарат для очистки воды от взвесей, в котором вода проходит снизу вверх через слой фильтрующей загрузки и слой взвешенного (ранее сформированного) осадка. Используются как сооружения первой ступени водоподготовик.

Карбонаты - соли угольной кислоты (мел-карбонат кальция). Бикарбонаты - соли угольной кислоты, но не полностью замещенной.

Л

Линейная (поверхностная) скорость- скорость потока жидкости через емкость с загрузкой в виде слоя зернистого материала описывается с помощью линейной скорости. Это скорость, которая могла быть достигнута жидкостью, если бы она текла c тем же расходом через ту же емкость, но без слоя зернистого материала. Математически линейная скорость определяется так: Vs = Q/A где Q - объемный расход; A - площадь поперечного сечения пустой емкости. Например, если площадь поперечного сечения емкости 640 см2, и вода прокачивается через нее со скоростью 64 см3/с, линейная скорость составит 64/640=0,1 см/с. Фактическая скорость на поверхности любой частицы может быть больше или меньше, чем линейная скорость, потому что поток через слой не является однородным, а частицы занимают часть поперечного сечения. Однако для оценки массопереноса между текущей жидкостью и неподвижной поверхностью частицы удобно вычислять линейные скорости таким способом.

Летучие органические соединения - вещества с более низкой, чем у воды, температурой кипения. Обычно это промышленные растворители.

Лямблии – простейшие, паразитирующие в тонкой кишке, иногда в желчном пузыре. Цисты – неподвижная, временно пассивная форма лямблий.

М

Марганец встречается как правило совместно с железом. Повышенное содержание обоих элементов в воде вызывает потёки на сантехнике, окрашивает бельё при стирке и придаёт воде железистый или чернильный привкус. Длительное употребление такой воды для питья вызывает отложение указанных элементов в печени и по вредности значительно обгоняет алкоголизм.
ПДК в воде марганца – 0,1 мг/л.

Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различимые только под микроскопом. Большинство микроорганизмов - одноклеточные существа. Очень разнообразны. Играют большую роль в круговороте веществ в природе. Используются человеком в промышленности и сельском хозяйстве. Некоторые микроорганизмы патогенны для человека

Микроэлементы - соединения, содержащиеся в воде в небольших количествах. Их содержание измеряется в микрограммах (1 микрограмм = 0,001 милиграмма). Могут быть как "полезными", так и "вредными".

Мелкодисперсный - состоящий из частиц маленького размера.

Модельный раствор - искусственно приготовленный раствор, содержащий определенные компоненты и предназначенный для изучения качественных и количественных характеристик очистки воды от химических или бактериологических загрязнителей.

Моль - количество вещества в граммах, которое численно совпадает с молекулярным весом этого вещества, выраженным в атомных единицах. Ммоль = 0,001 моль.

Мутность - физическое свойство воды, обусловленное наличием в воде мельчайших взвешенных минеральных и органических частиц, приводящее к уменьшению прозрачности воды.

Мягкая (умягченная) вода - любая вода, содержащая менее 1,0 gpg (17,1 мг/л) минералов жесткости, приведенных к карбонату кальция.

Н

Накипь - отложения минеральных твердых веществ на внутренних поверхностях водопроводов и емкостей, зачастую формируемые при нагревании воды, содержащей карбонаты или бикарбонаты кальция и магния.

Натрий и калий попадают в подземные воды за счёт растворения коренных пород. Основным источником натрия в природных водах являются залежи поваренной соли NaCl, образовавшиеся на месте древних морей. Калий встречается в водах реже, так как он лучше поглощается почвой и извлекается растениями.

Нефтепродукты - продукты переработки нефти. Относятся к классу органических примесей. Чаще всего представлены горюче-смазочными материалами (бензин, солярка, мазут). Даже в малых количествах значительно ухудшают органолептические свойства воды (запах, вкус).

Норма расхода- Среднесуточное количество произведенной системой водоподготовки воды, приведенное к заданному интервалу времени, то есть, литры в минуту , м³ в час, м³ в день.

О

Обезжелезивание воды - процесс, приводящий к уменьшению концентрации в воде ионов железа Fe+2 и Fe+3, а также органического железа. Обезжелезивание воды происходит путем каталитического окисления растворимой формы железа до нерастворимой и его фильтрации в слое засыпки фильтра.

Обратная промывка - процесс, при котором насыпные компоненты фильтров или ионообменные смолы подвергаются промывке потоком в направлении противоположном рабочему направлению потока для разрыхления насыпных компонентов и промывке в дренаж взвешенных веществ, накопленных в процессе работы.

Обратный осмос - метод разделения растворов, заключающийся в том, что раствор под давлением 3-8 МПа подается на полупроницаемую перегородку (мембрану), пропускающую растворитель (обычно воду) и задерживающую полностью или частично молекулы или ионы растворенного вещества.

Окисление – отдача электронов от одних атомов к другим; окислитель, отдавая электроны, восстанавливается (важнейшие окислители: кислород, озон, перекись водорода, хлор, фтор, перманганат калия и др.).

Окисляемость обусловлена содержанием в воде органических веществ и отчасти может служить индикатором загрязнённости источника сточными водами. Различают окисляемость перманганатную и окисляемость бихроматную (или ХПК – химическая потребность в кислороде). Перманганатная окисляемость характеризует содержание легкоокисляемой органики, бихроматная – общее содержание органических веществ в воде. По количественному значению показателей и их отношению можно косвенно судить о природе органических веществ, присутствующих в воде, о пути и эффективности технологии очистки.
По СанПиНу перманганатная окисляемость воды должна быть не выше 5,0 мг О2/л.

Органолептические показатели качества воды - параметры, определяющие потребительские свойства воды, такие как запах, привкус, цветность, мутность. Наиболее значимые из этих параметров - вкус и запах - не поддаются формальному измерению, поэтому их определение производится экспертным путем.

Осветление воды - это процесс извлечения взвешенных в воде веществ, вызывающих ее мутность.

П

ПДК - предельно допустимая концентрация. Определяет максимальное содержание какого-либо вещества, считающееся безопасным при применении. ПДК - достаточно условная величина и зачастую определяется не биологическими потребностями, а техническими возможностями ее отслеживания. Кроме того, когда речь идет о пролонгированном действии малых концентраций вредных веществ, трудно провести достоверные наблюдения. Это связано с большой протяженностью эксперимента - до нескольких десятков лет, а также с наложением множества других факторов, суммарный эффект от которых учесть невозможно.

Пестициды - химические вещества (органические соединения), применяемые в сельском хозяйстве для борьбы с нежелательными микроорганизмами, животными и растениями, вредоносными с точки зрения экономики или здравоохранения (бактерициды, инсектициды, зооциды, дефолианты). Часто токсичны. Попадают в воду вместе с дождевой водой.

Р

Регенерация – процедура, проводимая с фильтрующим материалом после завершения фильтроцикла, в результате которой его свойства восстанавливаются до первоначальных.

Ресурс (фильтра) - количества воды в литрах, которое может качественно очистить фильтр или его сменный модуль.

Ржавчина - бытовое название смеси соединений, состоящей из оксидов и гидрооксидов железа.

С

Селективность (процент задержания)- Мера способности обратноосмотической мембраны удалять соли из исходной воды. Выраженная в процентах, селективность определяется так: селективность = (1 - концентрация соли в пермеате/концентрация соли в исходной воде) x 100%.

Сероводород, встречающийся в подземных водах, преимущественно неорганического происхождения. Он образуется в результате разложения сульфидов (пирит, серный колчедан) кислыми водами и восстановления сульфатов сульфатредуцирующими бактериями. Сероводород обладает резким неприятным запахом и является общеклеточным и каталитическим ядом. По этим причинам, а также вследствие интенсификации процессов коррозии, сероводород следует полностью удалять из воды хозяйственно-питьевого назначения.

Смола - синтетический органический ионообменный материал, типа высокопроизводительной катионообменной смолы, широко используемой в умягчителях воды.

Сорбция (от лат. sorbeo - поглощаю), поглощение твердым телом или жидкостью различных в-жидкостей либо газов из окружающей среды. Поглощающее тело наз. сорбентом, поглощаемое-сорбатом (сорбтивом). Различают поглощение всем объемом жидкого сорбента (абсорбция), а также твердого тела или расплава (окклюзия) и поверхностным слоем сорбента (адсорбция).

Сорбент – материал с большой удельной поверхностью, используемый для поглощения газообразных или растворенных примесей.

Сорбционная емкость - количество того или иного вещества, которое может поглотить сорбент на единицу своей массы

Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудка (тривиальные названия сульфата магния и сульфата натрия (солей, обладающих слабящим эффектом) – “английская соль” и “глауберова соль” соответственно).
ПДК сульфатов в воде питьевого качества – 500 мг/л.

Сульфитредуцирующие клостридии – спорообразующие анаэробные палочковидные бактерии, редуцирующие сульфиты до сульфидов (ГОСТ 30813-2002).

Т

Трихлорметан - химическое вещество, образующееся в результате реакции органических соединений с хлором. Всегда присутствует в хлорированной воде. В промышленности применяется как растворитель. Ядовит.

Тяжелые металлы - условное название группы металлов с атомным весом больше атомного веса железа. Когда употребляют термин тяжелые металлы с точки зрения отрицательного воздействия на человека, то чаще всего имеют в виду ртуть, свинец, кадмий, медь, сурьму, мышьяк, цинк, таллий, висмут, теллур, серебро, селен. В экологических публикациях в эту группу включают около 40 элементов с атомной массой более 50 атомных единиц. Эти металлы могут присутствовать в воде в виде катионов растворимых солей, и их содержание, как правило, обусловлено промышленным загрязнением. Все соединения тяжёлых металлов обладают кумулятивным действием, то есть свойством накапливаться в организме и срабатывать при превышении определённой концентрации в организме.

У

Удельная поверхность – площадь поверхности твердого вещества, отнесенная к единице массы или объема. Если вещество имеет пористую структуру, то учитывается суммарная площадь всех его пор. Хорошие сорбенты имеют удельную поверхность в несколько сот квадратных метров на грамм вещества.

Угольная кислота - кислота, образующаяся при взаимодействии углекислого газа с водой. Неустойчива, легко распадается. Устойчивы соли угольной кислоты (например, стиральная сода - это карбонат натрия)

Ультрафильтрация - мембранный процесс разделения растворов. Размер пор ультрафильтрационных мембран находится в диапазоне от 0,001 до 0,1 мкм.

Умягчение воды - удаление кальция и магния из воды, ионы которых являются основной причиной жесткости воды.

Ф

Фенолы - класс органических соединений, содержащих гидроксильную группу и бензольное кольцо. Фенолы ядовиты. Растворы фенолов оказывают сильное прижигающее действие на кожу.

Флокулянты- вещества, вводимые для ускорения процесса коагулирования (хлопьеобразования) особенно при низких, менее 10 Сº, температурах и маломутных водах. Флокулянты изменяют показатели смачиваемости водой ненужных загрязнений, что позволяет их удалять при вспенивании.

Фосфаты обычно присутствуют в воде в небольшом количестве, поэтому их присутствие указывает на возможность загрязнения промышленными стоками или стоками с сельскохозяйственных полей. Повышенное содержание фосфатов оказывает сильное влияние на развитие сине-зелёных водорослей, выделяющих токсины в воду при отмирании.
ПДК в питьевой воде соединений фосфора составляет 3,5 мг/л.

Х

Хлор появляется в питьевой воде в результате её обеззараживания. Сущность обеззараживающего действия хлора заключается в окислении или хлорировании (замещении) молекул веществ, входящих в состав цитоплазмы клеток бактерий, отчего бактерии гибнут. Очень чувствительны к хлору возбудители брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры. Даже сильно заражённая бактериями вода в значительной мере дезинфицируется сравнительно малыми дозами хлора. Однако отдельные хлоррезистентные особи сохраняют жизнеспособность, поэтому полной стерилизации воды не происходит. Растворенный в воде хлор называют «свободным» или «активным», так как он обладает высокой химической активностью.

Остаточный хлор (оставшийся в воде после обеззараживания) необходим для предотвращения возможного вторичного заражения воды во время прохождения по сети. Содержание остаточного хлора в водопроводной воде должно быть не менее 0,3 мг/л и не более 0,5 мг/л.

Хлорамины - химические вещества, используемые для дезинфекции муниципальной воды. Они образуются в результате взаимодействия соединений аммония со свободным хлором и могут существовать в природе (когда свободный хлор взаимодействует с соединениями аммония, образовавшимися при разложении растительных остатков). Хлорамины - сильные окислители и могут быть весьма токсичны при использовании содержащей их воды для гемодиализа.

Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли – хлорида натрия (поваренной соли). Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами.
ПДК хлоридов в воде питьевого качества – 300…350 мг/л (в зависимости от стандарта).

Хлорорганические вещества - органические вещества, содержащие атомы хлора. Практически все хлорорганические соединения небезопасны для человека. Могут накапливаться в организме.

Щ

Щёлочность воды. Под общей щёлочностью воды подразумевается сумма содержащихся в ней гидратов и анионов слабых кислот (угольной, кремниевой, фосфорной и т.д.). В подавляющем большинстве случаев для подземных вод имеется в виду гидрокарбонатная щёлочность, то есть содержание в воде гидрокарбонатов.

Щелочноземельные металлы – бериллий, магний, кальций, стронций, барий, радий.

Э

Этилированный бензин - бензин, в который добавлен тетраэтилсвинец для повышения октанового числа. В выхлопных газах двигателя, работающего на этилированном бензине, содержатся соединения свинца.