Контрольная работа: Химия воды и микробиология
10. Различаются ли классификации сточных вод и примесей сточных вод?
Сточные воды делятся на бытовые, производственные и ливневые. Они отличаются друг от друга своим происхождением, составом, биологической активностью и в связи с этим – способами очистки.
Бытовые сточные воды образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей. При этом изменяются физические и химические свойства воды, а также ее бактериальная загрязненность. Химический состав бытовых вод в отличие от производственных сточных вод не подвержен значительным качественным изменениям.
В сточных водах содержатся примеси минерального и органического происхождения. Минеральные соединения в бытовых сточных водах представлены солями аммония, фосфатами, хлоридами, гидрокарбонатами и другими соединениями, образующимися в результате жизнедеятельности человека и разложения органических веществ. Бытовые сточные воды имеют обычно слабощелочную реакцию среды (рН 7,2 – 7,8). Минеральные и органические примеси в воде могут в зависимости от степени дисперсности находиться во взвешенном, коллоидном и растворенном состояниях. Соотношение между содержанием минеральных и органических соединений.
11. В каких единицах выражают кислотность воды? Какие характеристики окислителей принимаются во внимание?
Ионы водорода, обусловливающие кислотность воды, образуются при диссоциации свободных (сильных или слабых) кислот, некоторых кислотных солей (например, гидросульфата натрия), а также вследствие гидролиза солей, образованных слабыми основаниями и сильными кислотами. При неполной диссоциации кислоты или частичном гидролизе соли концентрация свободных ионов Н+ , находящихся в растворе, часто не соответствует концентрации водородных ионов, вступающих в реакцию нейтрализации с сильным основанием. Концентрация реально присутствующих ионов Н+ в растворе при данных условиях характеризуется активной кислотностью. Активная кислотность устанавливается при колориметрическом и потенциометрическом определении рН.
Кислотность природных вод обычно обусловлена наличием свободной угольной кислоты, а для некоторых видов вод – также гуминовыми и другими слабыми органическими кислотами. При наличии этих кислот рН воды обычно не бывает <4,5. Кислые рудничные воды, содержащие сульфаты железа, марганца, вследствие гидролиза этих солей могут иметь более низкое значение рН.
При аналитическом определении кислотности воды различают общую и свободную кислотности. Свободная кислотность – это та часть общей кислотности, которая вызывает снижение рН раствора до 4,5 и ниже. Свободная кислотность выражается количеством титрованного раствора сильного основания (мг-экв/л), израсходованного при нейтрализации до достижения рН 4,5.
12. Изложите физико-химические методы очистки сточных вод от минеральных примесей
Флотация – процесс молекулярного прилипания частичек загрязнений к поверхности распределения двух фаз (вода – воздух, вода – твердое вещество). Процесс очищения от СПАР, нефтепродуктов, волокнистых материалов флотацией заключается в сотворении системы "частичка загрязнения – пузырьки воздуха", которая влияет на поверхность и утилизируется.
Дистилляция заключается в кипячении воды с последующей конденсацией водяного пара, при этом конденсат будет практически лишен растворенных солей. Для нужд медицины, научных экспериментов ведут двойную перегонку воды, а полученный продукт называют бидистиллятом.
Гиперфильтрация (обратный осмос) осуществляется путем перехода воды с раствора через полупроницаемую мембрану под воздействием внешнего давления. Избыточное давление солевого раствора намного выше чем осмотическое. Действенной силой обратного осмоса есть разница давлений с разных сторон мембраны.
Коагуляция – процесс удаления из воды веществ, которые находятся в коллоидном состоянии с помощью химических реагентов – коагулянтов. Для позитивно заряженных коллоидных частичек коагулирующими ионами являются анионы, а для негативно заряженных – катионы. В качестве коагулянтов используются соли алюминия, железа (II), железа (III) и т.д. Коагулирующая способность солей трехвалентных металлов в десятки раз выше, чем двухвалентных и в тысячу раз больше, чем одновалентных.
Флокуляция – процесс агрегации мелких частичек загрязнителей в воде за счет возникновения мостиков между ними и молекулами флокулянтов. Флокулянтами являются кремниевая кислота, эфиры, крахмал, целлюлоза, синтетические органические полимеры (полиакриламид, полиоксиэтилен, полиакрилати, полиэтиленамины и т.д.).
Сорбция – процесс поглощения загрязнений твердыми и жидкими сорбентами (активированным углем, золой, мелким коксом, торфом, силикагелем, активной глиной и т.д.).
Ионный обмен базируется на удалении из сточных вод ценных примесей хрома, цинка, меди, ПАР за счет обмена ионами между примесями и ионитами на поверхности распределения фаз.
13. Дайте определения понятиям "микроорганизм" и "клетка" и перечислите основные функции живых организмов
Клетка – элементарная открытая биологическая система, способная самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.Состоит из ядра, цитоплазмы, органелл, рибосомов, рисосонов, митохондрий, внутреннего сетчатого аппарата, центросом, трубочек и микротелец.
Микроорганизм – малые одноклеточные и многоклеточные с
внешним видом: шар, шестиугольник,
спираль и т.д. Микроорганизмы не имеют
специальных органелл для принятия и
переваривания пищи, эти процессы
осуществляются всей клеткой или
некоторыми ее частями.
Микроорганизм состоит из цитоплазмы и ядра – клетка – структурная и функциональная единица организма.
14. Основные показатели качества природных вод
Под качеством воды понимают совокупность ее особенностей.
Качество природных вод обуславливается присутствием в ней неорганических и органических веществ, а также микроорганизмов и характеризуется разными физическими, химическими, бактериологическими и биологическими показателями.