ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Органические примеси из "Очистка воды коагулянтами" Органические примеси, обусловливающие цветность воды находятся в коллоидном и истинно растворенном состоянии. Коллоидная фракция имеет высокую степень дисперсности. Например, при фильтровании цветной воды только 5% окрашивающих веществ задерживалось на фильтре с размером пор 0,45 мкм, и 13% — па фильтре с размером пор 10 нм [69J. [c.54] Вымываемый водами гумус, содержание которого в почвах достигает 75%, представляет собой сложный комплекс органических соединений — продуктов физико-химических и биологических процессов превращения остатков растительного происхождения. Удельный вес гумуса равен приблизительно 1,4 г см [70]. Гумусовые вещества являются продуктом конденсации ароматических соединений фенольного типа с аминокислотами и протеинами [71]. Они сходны по строению и свойствам, но отличаются молекулярным весом и соотношением функциональных групп [72]. Удельная поверхность частиц почвенного гумуса составляет в среднем 1900 м 1г [73], катионообменная емкость достигает нескольких сот миллиграмм-эквивалентов на литр. Гуминовые вещества составляют от 45 до 90% почвенного гумуса [12, 74] и представлены кислотами и их солями. В коллоидном состоянии находится лишь часть из них. [c.54] Коллоидная фракция торфяной воды состоит преимущественно из частиц размером 0,5—1 мкм, имеющих форму, близкую к сферической, и не обладающих заметной пористостью [75J. По Гапону [19], удельная поверхность таких частиц достигает 6000 м /г. [c.54] По данным Блэка и Кристмана [81], эквивалентный вес гуминовых кислот составляет 68—240. Их элементарный состав следующий 52—62% углерода 30—39% кислорода 2,9—5,4% водорода около 4% азота [12, 83]. Молекулярный вес гуминовых кислот колеблется в пределах от 300—400 до нескольких тысяч [81, 84, 85], мицеллярный вес, по данным Когановского [86, 87], достигает 3700—8270. Растворы гуминовых кислот обладают сильно выраженным кислотным характером. Они осаждаются катионами Са +, Со +, [88] и Mg2+ [74, 89]. Этим объясняется меньшая окраска жестких вод. [c.55] Соотношение коллоидной и истинно растворенной фракций окрашивающих веществ в разных источниках неодинаково и колеблется в течение года. При исследовании гумуса озер Эстонии обнаружено, что по мере роста общего содержания в воде органических соединений увеличивается концентрация коллоидных окрашивающих веществ. В озерах у верховных болот окрашивающие вещества представлены в основном гуминовыми кислотами, а в озерах у низовых болот— фульвокислотами [93]. В Волге, Днепре, Доне, Припяти, в Клязьминском водохранилище на долю фульвокислот приходится от 69 до 97 % общей цветности из них 20—50%—истинно растворенные фульвокислоты [12, 941. [c.55] Гуминовые вещества гидрофильны [95, 96], их агрегативная устойчивость объясняется наличием развитых гидратных оболочек. Наиболее гидрофилен молодой гумус черноземных почв [97]. Действие электролитов на гуминовые вещества сводится к образованию пористых ассоциатов размером от 16 до 50 мкм [75, 86]. Часто образуются комплексные ассоциаты гуминовой кислоты с железом и другими металлами [71, 79, 84, 85]. С ростом концентрации электролитов вероятность ассоциации возрастает. [c.55] Согласно наблюдениям Таран и др. [981, при хлорировании воды, содержащей гуминовые вещества, на кривой зависимости скорости реакции от pH имеются два максимума первый отвечает наибольшему обесцвечиванию за счет окисления гидроксильных групп до карбоксильных, второй — окислению аминных групп гуминовых кислот. Наиболее полное обесцвечивание хлором воды, содержащей гуминовые кислоты, происходит в нейтральной среде. [c.56] Коллоидные окрашивающие вещества несут чаще всего отрицательный заряд, достигающий максимума при pH около 8, а их иэоэлектрическая точка лежит в области значений pH 3,5—4,5 [64]. [c.56] В отдельную группу органических веществ, обусловливающих, в частности, цветность воды, выделяют галловую кислоту и танины, относящиеся к классу дубильных. По данным Васенкина [991, содержание дубильных веществ составляет в коре березы 2,4—10%, ели — 7—12%, ивы — 10—12%, лиственницы —10— 15%, сосны — 2,2—4,2%. Богаты таниновой кислотой корни дуба и ивы, мхи, папоротники, зеленые водоросли [69]. [c.56] По своему строению дубильные вещества не являются индивидуальными химическими соединениями, а представляют собой комплекс веществ, для которых общим является наличие ароматических колец с несколькими оксигруппами. Молекулярный вес дубильных веществ достигает нескольких тысяч, а изоэлектри-ческая точка соответствует pH 6 [100]. Источником появления в воде кислых полисахаридов являются опавшие листья [101]. [c.56] Органические вещества, придающие воде запах и вкус, представляют собой сложные смеси ароматических углеводородов и кислородсодержащих соединений (спиртов, альдегидов, кетонов, сложных эфиров). Они хорошо сорбируются па активных углях и разрушаются сильными окислителями [102, 103]. В их составе обнаружены разные летучие и нелетучие кислоты сиреневая, ванилиновая, масляная, уксусная, муравьиная, пропионовая, ни-50виноградная, янтарная, молочная, щавелевая, винная и др. 104—106]. Содержание этих кислот в воде поверхностных водоисточников СССР составляет, по данным Хоменко и Гончаровой [106], 3-10- - 15,7-10-2 мг-эквЫ. [c.56] В первом случае потенциалопределяющими группами являются —NH3+, во втором —СОО . [c.57] Вследствие высокой гидрофильности коагуляция белков протекает медленно, однако в изоэлектрическом состоянии белки можно скоагулировать полностью [107]. Значительное снижение устойчивости белков, как и многих других гидрофильных веществ, достигается уменьшением количества полярных групп путем обработки воды хлором, озоном и другими окислителями. [c.57] В группу биологических примесей входят простейшие растительные и животные организмы, находящиеся во взвешенном состоянии планктон) или прикрепленные ко дну водоемов бентос). Применительно к задаче коагулирования нас будет интересовать более всего фитопланктон, быстро развивающийся в озерах и водохранилищах в теплые периоды года и создающий большие трудности при очистке воды. [c.57] Отдельные клетки водорослей объединены в колонии, имеющие иногда общую слизистую оболочку. Число клеток ъ i мл воды достигает сотен тысяч. В присутствии фосфатов и других биогенных веществ развитие водорослей ускоряется [110, 112]. [c.58] Помимо обычных для поверхностных вод сапрофитовых (непатогенных) форм бактерий, в воде могут присутствовать попавшие со стоками патогенные формы — бактерии дизентерии, брюшного тифа, холеры, туляремии. Большинство бактерий погибает в результате процессов самоочищения через 3—4 дня, но отдельные особи сохраняются гораздо более длительное время. По данным Григорьевой [ИЗ], сроки выживаемости кишечной палочки, возбудителей брюшного тифа, дизентерии, туляремии, чумы, полиомиелита исчисляются десятками суток, а спор сибиреязвенных палочек — годами. [c.58] Вернуться к основной статье