Общее содержание взвешенных твердых частиц ( ОВВ) является ключевым и практичным показателем для оценки качества воды в процессах водоподготовки и очистки сточных вод . Этот показатель отражает содержание взвешенных, труднорастворимых твердых частиц в воде. Присутствие этих частиц не только влияет на внешний вид и прозрачность воды, но также может указывать на наличие химических, микробиологических или органических загрязнений. В данной статье рассматриваются определение ОВВ, методы его измерения, факторы, влияющие на него, и важность его контроля на водоочистных сооружениях.
Взвешенная флотация (SAF) и растворенная флотация (DAF)
Определение общего количества взвешенных частиц (ОВВ)
Вкратце, общее содержание взвешенных частиц (ОВВ) – это количество взвешенных частиц в воде, которые не могут пройти через фильтр с очень мелкими порами (обычно 2 микрометра). К этим частицам относятся органические вещества, такие как растительные остатки, водоросли и микроорганизмы, а также минералы, такие как песок, глина и металлические частицы. ОВВ
обычно выражается в миллиграммах на литр (мг/л) , что соответствует массе взвешенных частиц на литр пробы воды.
Разница между TSS, TDS и SS
Общее содержание растворённых твёрдых веществ (ОВРВ) иногда путают с другими аналогичными показателями, такими как общее содержание растворённых твёрдых веществ (ОВРВ) или взвешенных твёрдых веществ (ВВ). Основное различие между этими показателями заключается в физическом состоянии частиц:
-
TSS (общее количество взвешенных твердых частиц): взвешенные частицы, нерастворимые в воде и поддающиеся отделению фильтрацией.
-
TDS (общее количество растворенных твердых веществ): количество растворенных частиц (таких как соли и минералы) в воде, проходящей через фильтр.
-
СС (взвешенные твердые частицы): во многих источниках считается синонимом ТВЧ.
Фактически, TSS + TDS = TS (общее содержание твердых веществ) , что означает, что сумма растворенных твердых веществ и взвешенных твердых веществ равна общему содержанию твердых веществ в воде.
Источники взвешенных веществ в воде
Повышенное содержание взвешенных частиц (ВВ) в воде может быть обусловлено как естественными, так и антропогенными факторами. К наиболее распространённым источникам относятся:
-
Эрозия почвы и поверхностный сток: дождь или таяние снега приводят к тому, что частицы почвы, песка и глины попадают в реки.
-
Промышленная деятельность: сточные воды, содержащие взвешенные твердые частицы, которые сбрасываются с заводов, шахт или текстильных цехов.
-
Городские сточные воды: бытовые сточные воды, содержащие органические вещества и микроорганизмы.
-
Водоросли и природные органические вещества: Чрезмерный рост водорослей в водных источниках также может привести к увеличению общего количества органических веществ.
-
Строительные и инженерные проекты: земляные работы, резка и заливка бетона могут привести к увеличению содержания взвешенных частиц в поверхностных водах.
Метод измерения TSS
Общее содержание взвешенных веществ (ОВВ) обычно определяется фильтрационным и гравиметрическим методами. Общая процедура выглядит следующим образом:
-
Определенное количество воды (обычно от 100 до 500 мл) пропускается через фильтр с определенным размером пор.
-
После прохождения воды дайте фильтрующему картриджу высохнуть, а затем взвесьте его.
-
Разница в весе фильтрующей мембраны до и после фильтрации указывает на массу взвешенных частиц.
-
Результаты выражаются в миллиграммах на литр (мг/л).
Стандартный метод измерения TSS в лабораторных условиях соответствует стандарту APHA 2540 D.
Отрицательное влияние высоких концентраций взвешенных веществ на качество воды
Высокое содержание взвешенных частиц в воде может иметь различные вредные последствия, в том числе:
-
Снижение прозрачности воды: вода становится мутной, что ухудшает ее внешний вид.
-
Уменьшает проникновение света: в природных ресурсах, таких как озера и реки, он препятствует проникновению света в водные растения.
-
Изменяются процессы фотосинтеза водорослей и водных растений.
-
Повышенная микробная нагрузка: взвешенные органические вещества создают благоприятную среду для роста бактерий и микроорганизмов.
-
Увеличение затрат на обработку: Взвешенные частицы могут засорить фильтры и оборудование на очистных сооружениях.
-
Снижение уровня растворенного кислорода (РК): разложение органического вещества до общего количества растворенных твердых веществ (ОВРВ) приводит к уменьшению содержания растворенного кислорода в воде, что приводит к гибели водных организмов.
Важность контроля взвешенных веществ на очистных сооружениях сточных вод
На водоочистных сооружениях и очистных сооружениях сточных вод контроль общего содержания взвешенных веществ (ОВВ) крайне важен для обеспечения качества воды на выходе.
Высокий уровень ОВВ при очистке сточных вод обычно указывает на низкую эффективность седиментационных или аэрационных установок. Низкий уровень ОВВ, напротив, свидетельствует об эффективности процесса очистки. В очистке питьевой воды минимизация ОВВ также
критически важна для обеспечения соответствия воды требованиям к внешнему виду, гигиене и вкусовым качествам.
Методы снижения содержания взвешенных веществ в воде и сточных водах
Для снижения содержания взвешенных частиц в воде можно использовать физические, химические и биологические методы . К наиболее важным из них относятся:
-
Метод седиментации: При этом методе частицы, более тяжелые, чем вода, оседают и отделяются от жидкой фазы.
-
Коагуляция и агломерация: добавление химических веществ, таких как сульфат алюминия или электролитические полимеры, может привести к слипанию мелких частиц и образованию более крупных комков, что облегчает их осаждение.
-
Фильтрация: пропускание воды через песчаный фильтр, угольный фильтр или мембранный фильтр для удаления взвешенных частиц.
-
DAF (диффузная воздушная флотация): использует пузырьки воздуха для подъема более легких частиц на поверхность воды и их сбора.
-
Биологическая очистка: в сточных водах микроорганизмы могут разлагать часть взвешенных органических веществ .
Допустимый предел TSS в стандарте
Допустимые концентрации взвешенных веществ различаются в зависимости от типа водоёма (питьевые, сточные, промышленные или сельскохозяйственные). В целом:
-
Питьевая вода: менее 5 мг/л (высокая прозрачность)
-
Сточные воды городских очистных сооружений: максимальная концентрация от 30 до 40 мг/л
-
Промышленные сточные воды: В зависимости от отрасли концентрация колеблется от 50 до 200 мг/л.
Эти ограничения должны соблюдаться в соответствии со стандартами Агентства по охране окружающей среды и Всемирной организации здравоохранения.
Различия в общем содержании взвешенных частиц (TSS) в сырой воде и промышленных сточных водах
Природная сырая вода обычно содержит низкие концентрации взвешенных веществ (менее 20 мг/л), но промышленные сточные воды могут содержать их концентрации до сотен мг/л.
Например, в пищевой, текстильной и бумажной промышленности концентрация взвешенных веществ часто очень высока, что требует использования сложных систем очистки.
В заключение
Общее содержание взвешенных веществ (ОВВ) является одним из важнейших показателей качества воды, играя ключевую роль в процессе очистки и поддержании здоровья окружающей среды.
Точное измерение ОВВ не только повышает эффективность работы водоочистных сооружений, но и помогает предотвратить загрязнение воды и возникновение экологических проблем.
Выбор подходящего фильтрационного оборудования, применение эффективных методов коагуляции и осаждения, а также постоянный мониторинг позволяют контролировать концентрацию ОВВ в допустимых пределах, что значительно улучшает качество воды.