Главная страница » Энциклопедия и Статьи » Энциклопедия » Классификация и характеристика примесей природных вод

Классификация и характеристика примесей природных вод

Природные воды классифицируют по ряду признаков, простейший из них - солесодержание воды: пресная вода - солесодержание до 1 г/дм3; солоноватая - 1- 10 г/дм3; соленая - более 10 г/дм3. У речных и подземных вод солесодержание изменяется от 50 - 200 до 1500 - 2000 мг/дм3. Наибольшее количество растворенных примесей содержат воды океанов и морей, г/дм3: Балтийского моря - 11, Каспийского - 13, Черного - 19, Атлантического океана - 36.
Воды классифицируют также по преобладающему аниону на гидрокарбонатные, хлоридные и сульфатные. Пресные воды относятся обычно к гидрокарбонатному классу, так как содержание гидрокарбонатов кальция и магния в них достигает 60 - 70%.
Примеси природных вод по степени дисперсности (крупности) подразделяют на истинно-растворенные (ионно-или молекулярно-дисперсные), распределенные в воде в виде отдельных ионов, молекул; коллоидно-дисперсные с размером частиц от 1 до 100 нм; грубо-дисперсные с размером частиц более 100 нм (0,1 мкм). Данная классификация носит условный характер. Грубодисперсные примеси воды, называемые также суспензиями или взвешенными веществами с частицами размером порядка нескольких микрометров, проявляют свойства, аналогичные коллоидным системам, и их часто объединяют под общим название микрогетерогенных систем.
Коллоидные примеси представляют собой агломераты из большого числа молекул с наличием поверхности раздела между твердой фазой и водой. Из-за малых размеров коллоидные частицы не теряют способности к диффузии и обладают значительной удельной поверхностью. Например, если кубик вещества объемом 1 см3 раздробить на более мелкие кубики с длиной ребра 10 нм, то число таких кубиков составит 1018 шт. с общей площадью поверхности 600 м2 . Коллоидные частицы не выделяются из воды под действием силы тяжести, не задерживаются обычными фильтрующими материалами (песком, фильтровальной бумагой) и различимы в рассеянном свете (конус Тиндаля). В природных водах в коллоидно-дисперсном состоянии находятся различные производные кремниевой кислоты и железа, органические вещества- продукты распада растительных и животных организмов.
Грубодисперсные примеси ( так называемые взвешенные вещества) имеют столь большую массу, что практически не способны к диффузии. С течением времени устанавливается определенное диментационное равновесие, и примеси либо выпадают в осадок, либо всплывают на поверхность (при плотности частиц меньше плотности воды).
Длительно оставаясь во взвешенном состоянии, грубодисперсные примеси обусловливают мутность воды. Чем больше размер частиц грубодисперсных примесей, тем быстрее устанавливается седиментационное равновесие и тем легче выделяются они из воды при отстаивании или фильтровании. Так скорость отстаивания частиц песка и ила размерами 100 и 20 мкм составляет в неподвижной воде при 10o С соответственно около 7 и 0,4 мм/с.
По химическому составу примеси природных вод можно разделить на два типа: минеральные и органические.
К минеральным примесям воды относятся растворенные в ней содержащиеся в атмосфере газы N2, O2, CO2, образующиеся в результате окислительных и биохимических процессов NH3, CH4, H2S, а также газы, вносимые сточными водами; различные соли, кислоты, основания, в значительной степени находящиеся в диссоциированной форме, т.е. в виде образующих их катионов и анионов.
К органическим примесям природных вод относят гумусовые вещества, вымываемые из почв и торфяников, а также органические вещества различных типов, поступающие в воду совместно с сельскохозяйственными стоками и другими типами недостаточно очищенных стоков.
______________
* Текст приводится по изданию:
А.С.Копылов, В.М.Лавыгин, В.Ф.Очков, "Водоподготовка в энергетике"
(М., Издательство МЭИ, 2003 г.)