EN
Су сапасының негізгі көрсеткіштері: Қаттылық, иіс және бұғылтықтылық
Қаттылық, иіс және бұғылтықтылық су ластануының негізгі мәселелерін көрсетеді
Құбырлар мен әртүрлі құрылғыларда тұз түйіршіктерінің пайда болуы әдетте су жүйесінде минералдардың артық болып табылатынын білдіреді. Құрылыста кальций мен магний негізгі себепші болып табылады, олар құрылғылардың жұмыс істеу әсер етуін 24% дейін төмендетуі мүмкін, егер оларды уақытылы тексеріп отырмаса. Судағы иістер жиі жерлік немесе химиялық сипатта болады. Бұл иістер геосмин сияқты заттардың ыдырауынан немесе хлорамин сияқты тазалау процесстерінде қолданылатын химикаттардан туындайды. Сонымен қатар, тұмандылық (түбінде тұнба) судағы өте ұсақ бөлшектердің болуын көрсетеді, олардың өлшем бірлігіне NTU (Nephelometric Turbidity Units) қолданылады. Тұманды су тек қана қатты көрінетін ғана емес, сонымен қатар оларда ауру тудыратын ағзалар болуы мүмкін. 2023 жылы Су сапасы ассоциациясының соңғы деректеріне сәйкес, тұз түзілуі, жағымсыз иістер мен сұрғылт судың болуы туралы шағымдардың 80%-ы пайдаланушылардың шыны су құбырының қауіпсіздігі туралы айтады.
Тұрғын үй және өнеркәсіптегі су сапасына әсер ететін негізгі себептер
Тұрғын үй жүйелерінде жиі кездесетіндер:
- Жер асты суларынан алынған қатты су
- Ескі жүйелердегі хлорға төзімді биопленкалар
- Су қыздырғыштардағы шөгінділер
Өнеркәсіптік жүйелерде кездесетіндер:
- Буланған минералдардан болатын суалма башняларындағы қабыршақ
- Технологиялық желілердегі күкіртті азайтатын бактериялар
- Жоғары ТДС (еріген заттардың жалпы мөлшері) өндірістік су ағындары
Су қаттылығы, ТДС және су қауіпсіздігі туралы тұтынушылардың қабылдауы бойынша артатын қайғы
Қазіргі кезде Американың шамамен үштен екі үй шаруашылығы әр жылы су қаттылығын тексереді, негізінен адамдар құрылғыларының тез тозуы мен қатты судың әсерінен терінің қышқылдауы туралы қайғырып жатыр. Соңғы кезде қалалардан және зауыттардан шығатын жауын-шашын сулары мен өндірістік қалдықтардың әсерінен шығатын құбылыстардың салдарынан ауыз суымызда еріген жалпы заттар мөлшері артуда. Бұл пандемия басталғаннан бері бутылкаланған судың сатылымын шамамен 40% арттырған сияқты. Адамдар сұрт су немесе қандай да бір металдық дәм байқаған кезде, оларда денсаулыққа үлкен әсер ететін мәселелер болуы мүмкін деп ойлайды. Сол себепті бір уақытта бірнеше әртүрлі ластанулармен күресуге арналған құралдарға деген сұраныс артуда.
Тиімді сумен өңдеу химиялық заттарымен қабыршақты өңдеу
Қабыршақ түзілуінің ғылыми негіздері: pH, қаттылық пен минералды тұндырудың рөлі
Су әдетте ұстай алатын кальций карбонаты сияқты еріген минералдардың мөлшерінен артық болған кезде, тұз түзіліп бастайды. Бұл әсіресе жоғары pH деңгейлерде, 8,3 және одан жоғары болатын жерде болады, онда кальций иондары карбонатты сілтілілікпен бірге қатты тұздарды түзеді. Зерттеулерге сәйкес, 2023 жылы АҚШ геологиялық қызметінің деректері бойынша, бұл тұздар құбырлардың диаметрін жылына шамамен 20 пайызға дейін азайтып алуы мүмкін. 180 миллионнан астам бөлік кальций карбонаты бар су өте қатты су болып саналады және тұз түзілу проблемасын одан сайын күшейтеді. Бұл мәселе тек қана шағын ғана емес. Америкадағы үйлердің шамамен 85 пайызы құбыр жүйесінде орташа немесе өте ауыр тұз түзілу проблемасымен күресіп жатыр.
Хелаттаушы агенттер мен антискаланттар: суды тазалау химиялық заттары қаттылықты қалай басқарады
Суды тазалау заманауи химиялық заттары тұз химиясын екі механизм арқылы бұзады:
- Хелатирование : Фосфонат негізіндегі агенттер кальций/магний иондарына байланысады, кристалл өсуіне кедергі жасайды
- Шекті тежеу : Полимер ингибиторлары минералдық құрылымдарды бұзады, ерігіштікті сақтайды
2024 жылғы NACE зерттеуі полиакрил қышқылының қоспалары 2–5 ppm дозада 60% дейін суалтын башнялардың қабырғасын қаптауды азайтатынын көрсетті.
Зерттеу жағдайы: Өнеркәсіптік жүйелерде полифосфат дозалау арқылы будың қабырғасын қаптауды азайту
Орталық Американың бір электр станциясы натрий гексаметафосфатын енгізу арқылы 12 ай ішінде 70% қабырға қаптауын азайтты. Негізгі нәтижелер:
| Метрика | Алдын ала дайындау | Соңғы әрекет |
|---|---|---|
| Қабырға қалыңдығы | 4,2 мм | 1,3 мм |
| Энергия тұтыну | 1,15 кВтсағ/м³ | 1,01 кВтсағ/м³ |
| Сақтау тиімділігі | Тоқсандық | Жарты жылдық |
Құрылғылардың қызмет ету мерзімін ұзарту және тоқтауларды азайту арқылы 240 000 АҚШ доллары химиялық инвестиция жылына 1,2 млн доллар үнемдеу әкелді, сонымен қатар ішетін су қауіпсіздігінің NSF/ANSI 60 стандарты орындалды.
Дәм мен иісті мақсатты сумен өңдеу химикаттарын пайдаланып жою
Дәм мен иістің негізгі себептері: геосмин, MIB және су жабдығындағы органикалық ыдырау
Су жүйелеріндегі жер тәрізді және ылғалды иістердің көпшілігі негізінен екі себеппен туындайды: геосмин мен MIB (2-метил-изоборнеолдың қысқартылған түрі). Бұл заттар біз кейде сезінетін 80% шамасындағы қатты иістердің себебі болып табылады, әсіресе су қоймаларындағы балдырлар шектен тыс көбейіп, бактериялар да көбейгенде. Бұл қосылыстар өте аз мөлшерде болғанымен де өте қатты әсер ететіні сол жерде. Мысалы, литріне 10 нанограмм болса да, көптеген адамдар оны сезе алады. Тағы бір мәселе – ескі су құбырларындағы органикалық заттардың ыдырауы. Жапырақтар мен өсімдіктер ескірген инфрақұрылым жүйелерінде шірігенде, сутегі сульфиді бөлініп шығады, ол етіп иіс береді. Бұл мәселе жыл мезгілдері өзгерген кезде, әсіресе су араластыру әдістері әдеттегідей тиімді болмаған жағдайда, одан сайын күшейеді.
Белсенді көмір және Тотықтырғыш заттар: Иісті жою үшін арнайы химиялық заттар
Дәнекерлі белсенді көмір, жиі қолданылатын GAC түрінде, су қоспаларына қарсы негізгі қорғаныс сызығы болып табылады. 2024 жылғы Су өңдеу зерттеулерінің соңғы деректеріне сәйкес, бұл материал геосмин мен MIB қосылыстардың шамамен 92%-ын 15 минуттық жанасу уақыты ішінде баптап алады. Алайда, өте ауыр ластану мәселелерін шешу кезінде өңдеу қондырғылары жиі калий перманганаты немесе озон сияқты тотықтырғыш агенттерге жүгінеді. Күкірт негізіндегі иістерді жою осындай химикаттардың әсерімен әдеттегі әдістерге қарағанда үш есе тезірек жүреді. Көптеген елді мекендердегі су өңдеу станциялары қазір GAC-ты қандай да бір алдын-ала тотықтыру процесімен араластырып қолдануда. Бұл ұйымдастыру қоспалармен қатар, өңдеу кезінде пайда болатын зиянды дезинфекция өнімдерінің түзілу қаупін де азайтады.
Хлорлау және басқа дезинфекциялаушы заттар: тиімділік пен дәмнің арасында теңдік сақтау
Хлор микробтарды 99,9% дейін төмендететіні зерттеулерде дәлелденген. Бірақ көптеген адамдар әлі де құбыр суында химиялық дәм қалып тұрғанына шағымданады - нақты 42% адамдар EPA бақылауындағы жүйелерде осындай нәтиже көрсеткен. Екінші жағынан, ультракүлгін сәулелермен қоса гидроперит 87% патогендерді жояды және судың химиялық құрамына әсер етпейді. Өткен жылығы Муниципалдық су сынамалары бұның көпшілік жағдайда жұмыс істейтінін растады. Қазіргі кезде өнеркәсіп бойынша нақты приоритеттер өзгеріп жатыр. Адамдар тек қана қауіпсіз су емес, сонымен қатар дәмді суды талап етуде. Бұл еріген жалпы заттардың (TDS) деңгейі жоғары болатын жерлерде ерекше маңызды, өйткені бұл минералдар қалған химиялық заттардың әдеттегіден де металдырақ дәм беруіне әкеліп соғады.
Турбидтілікті және бөлшекті заттарды ковагуляция мен флоккуляция арқылы азайту
Су қауіпсіздігі мен тазалау тиімділігіне турбидтіліктің әсері
Жоғары тұндылық фильтрацияның тиімділігін 30–50% дейін төмендетеді (EPA 2022) және микробиологиялық қауіптерді арттырады. 5 NTU-дан жоғары заттар патогендер үшін қорғаныш ортасын құрайды, мысалы Криптоспоридиум және дезинфекцияға кедергі жасайды. Бұл бұлыңқылық тұтынушылардың наразылығын туғызады — үй шаруашылықтарының 72% көрінетін бөлшектерді ішетін сумен байланыстырады (AWWA 2023).
Коагулянттар мен Флокулянттар: Квасцы, Феррик хлориді, Синтетикалық полимерлер
Су тазалау химикаттары зарядты бейтараптау және бөлшектерді түйіршіктей отырып тұндылықты төмендетеді:
- Квасцы (Алюминий сульфаты): PH 5–8 диапазонында тиімді, тұнба заттардың 85–95% дейінгі мөлшерін алып тастайды
- Феррик хлориді: Квасцыдан қаттырақ түйіршіктер түзеді, фосфатты сулардан фосфордың 90% дейінгі мөлшерін алып тастайды
- Синтетикалық полимерлер: Полиакриламидтік қоспалар флокул жасауды 300–500%-ға арттырып, тұндыру уақытын 40%-ға қысқартады
Соңғы зерттеулер дұрыс дозалау кезінде коагуляция-флокуляция-тұндыру (CFS) әдістерінің қалалық жүйелерде тұмандылықты 95% дейін азайтатынын көрсетеді
Зерттеу жағдайы: Химиялық дозалауды тиімді қолдану арқылы қалалық өсімдіктерде <0,3 NTU тұмандылықты қамтамасыз ету
2023 жылғы пилоттық бағдарлама рН деңгейін нақты уақыт режимінде бақылау және кезеңді полимер қосу арқылы орташа тұмандылықты 8,2 NTU-ден 0,28 NTU-ге дейін төмендетті. Алюм (25 мг/л) қосылысын анионды полиакриламидпен (0,5 мг/л) ауыстыру арқылы өсімдік тұнбадағы тығыздық индексін (SDI) 3,0-ден төмен ұстап, кері осмос алдында дайындау стандарттарын орындады және мембрананың ластану оқиғаларын болдырмаған
Жиі қойылатын сұрақтар
Су жүйелерінде тұз қалай пайда болады?
Тұздың пайда болуы әдетте суда еріген кальций мен магний сияқты минералдардың болуынан туындайды, бұлар су қыздырылғанда немесе рН деңгейі көтерілгенде тұнбаға түседі
Су тазалау химиялық заттары тұзды азайту үшін қалай жұмыс істейді?
Сумен өңдеу химикаттары, мысалы, хелаттаушы агенттер мен антискаланттар минерал иондарын байланыстыру немесе минералдық құрылымдарды бұрмалау арқылы шкаланы түзуді болдырмақ үшін жұмыс істейді.
Судың иісінің негізгі көздері қандай және оларды қалай емдеуге болады?
Судың иісінің негізгі көздеріне органикалық ыдырау, геосмин және МИБ кіреді. Емдеу әдетте қосымша көмір және тотықтырғыш заттарды пайдаланып, ластануларды жоюды қамтиды.
Түбінділік дегеніміз не және неге ол қатерлі?
Түбінділік – бұл су ішіндегі бөлшектерге байланысты су бетінің бұлыңғыр немесе қарқынсыз болуын білдіреді. Бұл қатерлі, себебі ол дезинфекциядан патогендерді қорғауы мүмкін және судың төменгі сапасын көрсетуі мүмкін.
Сумен өңдеуде коагуляция мен флоккуляция дегеніміз не?
Бұл процесстер судың ішіндегі бөлшектерді жою үшін химикаттар қосу арқылы бөлшектерді үлкен топтарға біріктіреді, сондықтан оларды жою оңай болады.