logo
Дослідження по визначенню вмісту нітрат іонів у стічній воді

Вступ

Вода складається осібно в історії нашої планети. Немає ні одного природного тіла яке могло би з нею зрівнятися по впливу на хід основних,самих грандіозних геологічних процесів.

Не тільки земна поверхня та і в масштабі біосфери частинки планети визначаються в своїх проявах, в самих сутніх своїх проявах, її існування та її властивостями.

Вода грає важливу роль в природі, в житі діяльності людини, які в основному складаються із води та без неї існувати не може.

Води класифікують на дощові, підземні, річні, озерні, ставкові, стічні води та води морів.

Стічні води Стічні води можуть бути класифіковані за такими ознаками:за джерелом походження:виробничі (промислові) стічні води (що утворюються в технологічних процесах виробництв), відводяться через систему промислової або загально сплавної каналізації побутові (господарсько-побутові) стічні води (що утворюються в результаті побутової життєдіяльності людини), відводяться через систему господарсько-побутової або загально сплавної каналізації поверхневі стічні води (діляться на дощові і талі-утворюються при таненні снігу, льоду, граду), відводяться, як правило, через систему зливової каналізації.

Виробничі стічні води, на відміну від атмосферних і побутових, не мають постійного складу і можуть бути розділені:за складом забруднювачів на:забруднені по перевазі мінеральними домішками забруднені по перевазі органічними домішками забруднені як мінеральними, так і органічними домішка мимо концентрації забруднюючих речовин:з вмістом домішок 1-500 мг / л з вмістом домішок 500-5000 мг / л з вмістом домішок 5000-30000 мг / л з вмістом домішок більше 30000 мг / л за властивостями забруднювачі в по кислотності:неагресивні (pH 6,5-8) слабо агресивні (слабо лужні - pH 8-9 і слабо кислие - pH 6-6,5)сильно агресивних (сильно лужну - pH> 9 і сильно кислі - pH <6)по токсичній дії і дії забруднювачів на водні обєкти:містять речовини, що впливають на загально санітарний стан водойми (наприклад, на швидкість процесів самоочищення)містять речовини, що змінюють органолептичні властивості (смак, запах)містять речовини, токсичні для людини і що мешкають у водоймах тварин і рослин.

У складі стічних вод виділяють дві основні групи забруднювачів - консервативні, тобто такі, які насилу вступають в хімічні реакції і практично не піддаються біологічному розкладанню (приклади таких забруднювачів солі важких металів, феноли, пестициди) і неконсервативні, тобто такі, які можуть в тому числі піддаватися процесам самоочищення водойм.

До складу стічних вод входять як неорганічні (частки грунту, руди і порожньої породи, шлаку, неорганічні солі, кислоти, луги); так і органічні (нафтопродукти, органічні кислоти), в тому числі біологічні обєкти (грибки, бактерії, дріжджі, в тому числі хвороботворні).

Очищення стічних вод - це руйнування або видалення з них забруднюючих речовин, знезараження та видалення патогенних організмів. Існує велике різноманіття методів очищення, які можна розділити на такі основні групи з основним використовуваним принципам:фізичні. Засновані на гравіметричних та фільтраційних методах поділу.

Дозволяють відокремити нерозчинні тверді домішки. За вартістю механічні методи очищення відносяться до одних з найдешевших методів,хімічні - засновані на реакціях компонентів стічних вод з реагентами.

Найчастіше, хімічні методи, використовують для нормалізації pH стічних вод або осадження нерозчинних солей і гідроксидів важких металів, що утворюються в результаті реакції.

При використанні, в якості реагентів перекисних або містять активний хлор сполук (наприклад, озон і гіпохлорит) досягають знезараження і освітлення стічних вод, за рахунок окислення органічних домішок. У процесі хімічного очищення може накопичуватися досить велика кількість осаду, якщо ж утворення осаду не відбувається, то підвищується солевміст стічних вод.

Фізико-хімічні властивості стічних вод засновані на поєднанні фізичних і хімічних методів у процесі очищення стічних вод. Можна виділити коагуляцію, сорбцію, екстракцію, електроліз, іонний обмін, зворотний осмос. Це, порівняно, низькопродуктивні методи, які відрізняються високою вартістю очищення стічних вод. Дозволяють очистити стічні води від розчинних і рідких нерозчинних сполук біологічні. В основі цих методів лежить використання мікроорганізмів, що розкладають органічні сполуки в стічних водах. Застосовуються біофільтри з тонкою бактеріальної плівкою, біологічні ставки з населяють їх мікроорганізмами, аеротенки з активним мулом з бактерій і мікроорганізмів. Часто застосовуються комбіновані методи, які використовують на декількох етапах різні методи очищення. Застосування того чи іншого методу залежить від концентрації і шкідливості домішок. Якісне очищення стічних вод, не можна реалізувати без послідовної обробки стічних вод кількома методами.

Залежно від того, витягуються чи компоненти забруднюючих речовин із стічних вод, всі методи очищення можна розділити на регенеративні і деструктивні.

Використання стічних вод. Виробничі стічні води після відповідного очищення можуть бути повторно використані в технологічному процесі, для чого на багатьох промислових підприємствах створюються системи оборотного водопостачання або замкнуті (безстічні) системи водопостачання та каналізації, при яких виключається скидання будь-яких вод у водойми. Перспективні методи фізико-хімічної очистки (коагулювання, відстоювання, фільтрація) в якості самостійних способів очищення або в поєднанні з біологічним очищенням, а також методи додаткової обробки (сорбція, іонообмін, гіперфільтрація, видалення азотистих речовин і фосфатів та інші), що забезпечує досить високий ступінь очищення стічних вод перед спуском їх у водойми або при використанні стічних вод у системах оборотного водопостачання промислових підприємств. Ефективні методи термічного знешкодження і переробки високо концентрованих стоків у вторинну сировину, а також спосіб закачування стоків в глибокі, надійно ізольовані підземні горизонти. Наявні в стічних водах (переважно побутових) в значній кількості речовини, що містять азот, калій, фосфор, кальцій і інші елементи, є цінними добривами для сільськогосподарських культур, у звязку з чим стічні води використовуються для зрошення сільськогосподарських земель. Доцільно знешкодження стічних вод на станціях біологічного очищення виробляти з подачею очищених стічних вод на поля. Опади стічних вод після відповідної обробки (зброджування, сушка) зазвичай використовують в якості добрив.

У поверхневих і підземних джерелах води присутні сполуки азоту у вигляді нітратів і нітритів.

В даний час відбувається постійне зростання їх концентрації через широке використання нітратних добрив, надлишок яких з грунтовими водами надходить у джерела водопостачання. Згідно з санітарними правилами і нормами, у воді централізованого водопостачання вміст нітратів не повинно перевищувати 45 мг / л, нітритів - 3 мг / л.

Нітрати в концентрації більше 20 мг / л роблять токсичну дію на організм людини.

Вміст нітратів у стічній та інших видах води можна визначити такими методами аналізу як фотометричний та потенціометричний.

В фотометричному методі аналізу вміст нітрат іонів (нітратів) у стічній воді можна визначити за допомогою таких реактивів як саліцилова кислота, саліцилати натрію, з фенолдисульфоновою кислотою, після відновлення до аміаку з сульфаніловою кислотою та альфа нафтил аміном.

Постійне вживання води з підвищеним вмістом нітратів призводить до захворювань крові, серцево-судинної системи.

При виявленні в пробі води нітратів у кількості вище нормативу вдаються до очищення води за допомогою зворотного осмосу або іонного обміну.