6.1 Ағынды су сынамаларын іріктеу және дайындау


Олардың саны мен құрамы азды-көпті тұрақты болған жағдайда орташа үлгілерді алу қажет. Ағызылатын ағынды сулардың мөлшерінде үлкен ауытқу болса, орташа пропорционалды сынамаларды алу керек. Ағынды сулар құрамының өзгеруін есепке алу үшін белгілі бір уақыт аралығында (1–2 сағат) бір реттік сынамаларды алып, олардың әрқайсысына талдау жасау қажет.

Көп жағдайда орташа сынамалар ұзақ уақыт бойы (ауысымға, тәулігіне), 30–60 минут тұрақты аралықпен алынған жеке үлгілерден құрастырылады. Бір ауысымда алынған әрбір жеке үлгінің көлемі   400–500 мл, ал тәулігіне 120–50 мл болуы керек. Белгілі бір уақыт аралығында алынған үлгілер ортақ ыдысқа құйылады, араласады және талданады. Орташа пропорционалды сынамалар да жеке үлгілерден құралады, бірақ олардың әрқайсысының көлемі сынама алу кезінде ағызылатын ағынды сулардың мөлшеріне пропорционалды болуы керек. Ағынды судан сынама алу шөмішпен жүргізіледі, бірақ кейбір жағдайларда ластаушы заттар дренаждың қалыңдығы бойынша біркелкі таралмайды (бензин, май, майлар жоғарғы жағында, ал ауыр металдар төменгі жағында). Сондықтан сынамаларды қалдық сұйықтық ең күшті араласатын жерлерден алу ұсынылады. Шөміш алынған ағынды сумен алдын ала шайылады. Үлгілер құйылатын ыдыс таза және тығынмен жабылған болуы керек.

Таңдалған сарқынды су үлгілері этикеткалармен және ілеспе құжаттармен қамтамасыз етіледі, оларда сынама алу орны, сынама алудың нақты нүктесі мен уақыты, сынама алу кезіндегі судың температурасы, сынаманың атауы (бір, орташа және т.б.), ұзақтығы көрсетіледі. орташа үлгіні немесе жеке үлгілерді алу арасындағы аралықтарды көрсететін орташа пропорционалды үлгіні алу.

Химиялық талдау үшін алынған сынамаларды мүмкіндігінше тезірек зерттеу үшін зертханаға жіберу керек, өйткені ластаудың тұрақсыз элементтері (органикалық заттар, аммиак, нитраттар, цианидтер және т.б.) құрамы айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Кейбір анықтаулар сынама алынғаннан кейін дереу жасалуы керек, мысалы: еріген газдар, ұшпа сұйықтықтар, түс және иіс. 2 тәулікке дейін тұрақты минералды қосылыстармен (жоғары концентрациядағы тұздар, қышқылдар, сілтілер) ластанған ағынды суларды ғана сақтауға болады.

Сынамаларды сақтауға дайындау сүзу (центрифугалау), консервілеу және салқындату (мұздату) арқылы жүзеге асырылады. Үлгілерді сақтау үшін қышқылдар, сілтілі ерітінділер, органикалық еріткіштер, биоцидтер, белгілі бір көрсеткіштерді анықтауға арналған арнайы реагенттер (цианидтер, сульфидтер, оттегі) қолданылады. Ағынды суларды іріктеу кезінде келесі шарттарды сақтау қажет:

- таңдау жылдамдығы 0,5 м/с кем емес;

- сынама алғыш тесігінің диаметрі 9–12 мм кем емес;

- жоғары турбуленттілік (болмаған жағдайда олар жасанды түрде жасалады).

Ағынды суларда түсі, иісі, мөлдірлігі, қышқылдығы, сілтілігі, құрғақ қалдығы, рН, азот мөлшері, тотығу қабілеті, БОД, еріген оттегінің, хлоридтердің, фосфаттардың, фторидтердің және қаттылықтардың мөлшері стандартталған. Көбінесе өндіріс сипаттамаларына байланысты нақты компоненттерді анықтау қажет (мысалы, ауыр металдардың, цианидтердің, фенолдардың құрамы).

Ағынды суларды талдау үшін органолептикалық, химиялық, физика-химиялық және бактериологиялық әдістер қолданылады.

Органолептикалық көрсеткіштер.

Түс. Судың түсіне сапалы баға оны тазартылған сумен салыстыру арқылы жүргізіледі. Ол үшін сыналатын және тазартылған суды түссіз шыныдан жасалған стакандарға құйып, ақ қағаздың фонында күндізгі жарықта бүйірден және жоғарыдан қарайды. Түс болған жағдайда судың түсі көрсетіледі (әлсіз сары; қоңыр); ол болмаған жағдайда су түссіз деп аталады. Сандық жағынан судың түсі осы түсті – платина-кобальт және кобальт-дихроматты имитациялайтын эталондар шкаласымен салыстыра отырып, колориметрия арқылы анықталады.

Иіс. Иісті бағалау кезінде алдымен оның сапалық сипаттамаларын беріңіз (батпақты, топырақты, шірік, балық, хош иісті); содан кейін судың иісін 5 баллдық жүйе бойынша бағалаңыз. Ол үшін ұнтақталған тығыны бар колбаға көлемінің 2/3 бөлігіне дейін су құйылады және жабық күйінде қатты шайқайды, содан кейін колбаны ашады және иістің қарқындылығын дереу белгілейді. Тазартылған суда иістің болуы тазартудың жеткіліксіз дәрежесін немесе тазартуда қолданылатын реагенттердің толық алынбағанын көрсетеді.

Мөлдірлік. Ол су бағанының максималды биіктігімен анықталады, ол арқылы ақ фонда қалыңдығы 1 мм сызықты қара крест пен диаметрі 1 мм төрт қара шеңберді көруге болады. Анықтама биіктігі 350 см цилиндрде жүзеге асырылады, оның түбінде өрнегі бар фарфор плитасы орналасқан. Шрифт бойынша мөлдірлік анықтамасы да пайдаланылады, ол арқылы су цилиндрінің астына қойылған стандартты шрифтті оқуға болатын бағанның максималды биіктігін табуға негізделген. Судың мөлдірлігі судағы суспензия және коллоидты күйдегі ластаушы заттардың мөлшерін сипаттайды.

Бұлыңғырлық. Суда лайланудың болуы ірі дисперсті бейорганикалық және органикалық қоспалардың жеткіліксіз дәрежеде жойылуымен түсіндіріледі. Бұлыңғырлықты гравиметриялық әдіспен тығыз сүзгі арқылы сүзу арқылы қалқымалы заттарды өлшеу арқылы анықтауға болады.

Физикалық көрсеткіштер.

Қышқылдық. Судың қышқылдығы оның құрамында бос көмір қышқылының, сондай-ақ басқа қышқылдардың немесе қышқыл тұздардың болуына байланысты. Қышқылды ағынды суды су қоймасына жібермес бұрын қышқылдықты бейтараптандыру керек. Ағынды судың қышқылдығын титриметриялық әдіспен, индикатор ретінде фенолфталеинді пайдалана отырып анықтайды.

Сілтілік. Судың сілтілігі оның құрамындағы сілтілер мен сілтілі тұздардың болуына байланысты. Сілтілік метил апельсин индикаторы арқылы суды тұз қышқылымен титрлеу арқылы анықталады.

Ағынды судың қышқылдық немесе сілтілік дәрежесі (рН) да рН өлшегіштердің көмегімен потенциометриялық жолмен анықталады. Әдіс потенциалы сутегі иондарының активтілігімен анықталатын шыны электродтан және потенциалы белгілі қосалқы эталондық электродтан тұратын электродтық жүйенің ЭҚК-ін өлшеуге негізделген. Анықтамалық шкаланы дайындау үшін фенол қатарының индикаторларын пайдалана отырып, колориметриялық әдісті қолдануға болады.

Сарқынды су ортасының белсенді реакциясын бақылау тек тазарту қондырғыларының шығысында ғана емес, сонымен қатар оларға кіре берісте де қажет, өйткені суды биохимиялық тазартуды жүзеге асыратын микроорганизмдердің қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін, бейтарапқа жақын орта қажет (рН = 6,5–8,5). Осы мәндерден рН күрт ауытқуымен биохимиялық тазарту процесі бұзылуы және тіпті толық тоқтауы мүмкін.

Жалпыланған көрсеткіштер.

Құрғақ қалдық. Құрғақ қалдық ағынды сулардың құрамындағы ұшпайтын заттардың мөлшерін сипаттайды. Оны судың алынған көлемін булану арқылы бөліп алып, гравиметриялық әдіспен анықтайды. Тұнбаны күйдіру кезіндегі жоғалтулар судағы суспензиядағы органикалық заттардың құрамын анықтауға мүмкіндік береді; құрғақ тұнба массасы мен тұтану кезіндегі шығын арасындағы айырмашылық судағы минералды қоспалардың жалпы массасына сәйкес келеді.

Тотығу қабілеті. Тотықтырғыштық оның құрамында органикалық заттардың және оңай тотығатын бейорганикалық қосылыстардың (сульфиттер, нитриттер, күкіртсутек және т.б.) болуына байланысты және 1 литр судың құрамындағы органикалық заттардың тотығуына кеткен оттегінің массасымен өрнектеледі. Оны анықтау кезінде органикалық заттар үшін тотықтырғыш ретінде калий перманганаты (перманганат тотықтырғыштығы) қолданылады.

Химиялық оттегіге қажеттілік (ХОҚ). ХОҚ күшті тотықтырғыштармен тотығуға болатын судағы химиялық заттардың құрамының көрсеткішін береді және тотықтырғыш ретінде калий бихроматының көмегімен титриметриялық түрде анықталады.

Оттегінің биохимиялық қажеттілігі (OБҚ). OБҚ ағынды сулардың оттегі шығынымен микроорганизмдермен ыдырауы мүмкін органикалық қоспалармен ластану дәрежесін сипаттау үшін қолданылады. OБҚ органикалық қоспалардың тотығуы үшін аэробты микроорганизмдер қанша оттегін тұтынатынын көрсетеді. Судағы органикалық заттардың толық биохимиялық тотығуы ұзақ уақытты қажет етеді. Зертханалық жағдайларда OБҚ әдетте 5 күнде анықталады немесе OБҚ5 (стандартты OБҚ). Қатты ластанған ағынды суларды OБҚ анықтау алдында сұйылту керек, осылайша үлгіні термостатта 20 °C температурада 5 күн бойы ұстағаннан кейін еріген оттегі әлі де қалады (кемінде 3–4 мг/л). Әдістің мәні температураны бақылауға дейін және одан кейін судағы еріген оттегінің мөлшерін анықтау болып табылады. Анықтау йодометриялық әдіспен жүргізіледі.

ХОҚ мен ОБҚ арасындағы айырмашылық биохимиялық жолмен тотықтырмайтын қоспалардың болуын сипаттайды. ОБҚ/ХОҚ қатынасы бойынша сарқынды суларды тазартудың белгілі бір әдісін қолдану мүмкіндігі туралы айтуға болады. Егер ОБҚ/ХОҚ қатынасы > 0,5 болса, онда бұл сарқынды суды биохимиялық тазартуды қолдану мүмкіндігін көрсетеді; ОБҚ/ХОҚ < 0,5 қатынасы кезінде бұл әдісті пайдалану тиімсіз, өйткені суда биологиялық қышқылданбайтын заттардың едәуір мөлшері бар. Мұндай ағынды сулар үшін физикалық немесе химиялық тазарту әдістерін қолдану орынды болады, өйткені ағынды сулардың биохимиялық тотығу процесінде биологиялық тотықтырғыш заттардың концентрациясы төмендейді, ал BPK/HPK қатынасы төмендейді.

Биологиялық ыдырайтын органикалық қоспалары бар ағынды сулар оттегінің күшті тұтынушылары болып табылады. Ерітілген оттегі осы қоспалардың тотығуына түседі. Егер биохимиялық қолданылатын оттегінің мөлшері органикалық қоспаларды тотығу үшін жеткілікті болса, онда мұндай сулар тұрақты немесе тұрақты деп аталады. Оттегі жетіспеушілігі болған кезде су шіріп кетеді.