Что такое «питьевая вода» и какой она бывает?
Существует множество определений понятия «питьевая вода». Однако, все они страдают определённой условностью. Нечёткость и неоднозначность трактовок рассматриваемого понятия вызывают ряд проблем социального, экономического и даже политического характера, поскольку качественная природная вода превращается в важнейший стратегический ресурс, наличие которого становится непременным условием устойчивого развития.
Любая используемая человеком вода, в том числе питьевая в своей основе является природной, поскольку изначально получается из природных источников. Искусственно синтезированная вода для питьевых целей не пригодна, объёмы её производства ничтожны, затраты на получение колоссальны.
По степени изменённости состава и свойств используемой питьевой воды по сравнению с изначальным природным выделяются два вида питьевой воды – натуральная и подготовленная.
Питьевая вода, полученная непосредственно из высококачественных природных водоисточников без применения методов водоподготовки, изменяющих её естественный химический состав и физические свойства и изначально соответствующая установленным к питьевой воде требованиям, может быть условно названа «натуральной питьевой водой». Натуральными могут быть признаны артезианские, грунтовые, родниковые, ледниковые, речные, озёрные, атмосферные и прочие виды природной питьевой воды, не проходящие указанную выше подготовку.
Вода, качество которой на уровне питьевого может быть достигнуто лишь после соответствующей водоподготовки, в результате которой изменяются её первоначальные состав и свойства может быть названа «подготовленной питьевой водой». Выделяются следующие основные виды подготовленной воды – очищенная, доочищенная, кондиционированная и смешанная.
Очищенная питьевая вода, как следует из самого названия, получается путём её очистки, проводимой с целью снижения избыточного содержания в воде вредных веществ и микроорганизмов. Способов, методов и установок по очистке огромное множество. Их выбор определяется исходя из начального и требуемого качества очищаемой воды и экономических возможностей.
Предварительно очищенная питьевая вода, прошедшая повторную очистку (доочистку) с целью дальнейшего улучшения её качественных показателей, называется доочищенной питьевой водой. На практике под «дочищенной» наиболее часто понимается вода, полученная на локальных водоочистных установках в системах централизованного водоснабжения, либо в бытовых водоочистных устройствах, где предварительно очищенная на головных сооружениях водопровода природная вода, очищается повторно. Теоретически число ступеней очистки (доочистки) воды неограниченно и определяется требованиями к получаемой воде, техническими возможностями водоочистных устройств и экономическими соображениями.
Кондиционированная питьевая вода – это, вода, в которой искусственно повышается концентрация тех или иных веществ (например,путём добавления йод и-или фторсодержащих веществ) с целью достижения установленных для них значений нормативных показателей.
Питьевая вода смешанного вида получается путём комбинирования при её подготовке методов очистки, доочистки и кондиционирования. Наиболее ярким примером подготовленной воды смешанного вида является бутылированная питьевая вода высшей (по российским нормативам) категории качества. В природе, как отмечает учёный-гидролог В.В.Мороков вода с таким составом и свойствами до сих пор не обнаружена.
С точки зрения непосредственного места нахождения питьевой воды и получения её потребителями могут быть выделены:
-питьевая вода в системах питьевого водоснабжения (централизованных, нецентрализованных, автономных, в системах питьевого водоснабжения на транспорте и пр.);
-питьевая вода, полученная с помощью бытовых водоочистных устройств;
— питьевая вода, расфасованная в ёмкости (бутыли, контейнеры, пакеты).
В особую категорию могут быть выделены питьевые минеральные воды, в том числе бутылированные.
Очевидно, что качество любой воды может оцениваться лишь применительно к конкретным видам её использования (водопользования), число которых огромно. Вода вполне пригодная для полива сельхозкультур или рыбохозяйственных целей, может полностью вывести из строя системы выработки пара и охлаждения оборудования на тепловых электростанциях. Вода, с успехом используемая во многих отраслях промышленного производства, как правило, не пригодна для питья.
Под гигиеническими нормативами качества питьевой воды в ГОСТе Р 52109-2003 подразумевается «совокупность научно обоснованных и установленных санитарными правилами предельно допустимых значений показателей органолептических свойств, эпидемиологической и радиационной безопасности, содержания химических веществ и микроорганизмов в питьевой воде, гарантирующих безопасность и безвредность питьевой воды для жизни и здоровья человека независимо от продолжительности ее использования».
Обеспечение нормативных показателей качества любой, в том числе питьевой воды сопряжено с определёнными, зачастую значительными затратами. Поэтому сами нормативы качества воды в значительной степени обусловлены общеэкономическими, региональными и технологическими возможностями их достижения и устанавливаются дифференцированно для различных систем водообеспечения.
Качество непосредственно питьевой воды также нормируется применительно к существующей (проектируемой) системе водоснабжения, либо конкретному способу обеспечения водой. При этом нормативы качества устанавливаются дифференцированно для питьевой воды в системах питьевого водоснабжения, питьевой воды, расфасованной в емкости.Далее, эти нормативы конкретизируются по видам систем водоснабжения (централизованные и нецентрализованные), по категориям расфасованной воды (первая и высшая) и условиям использования воды (аварийные ,чрезвычайные и др.).
Поэтому, хотя речь во всех случаях идёт о питьевой воде (т.е. воде пригодной непосредственно для питья и приготовления пищевых продуктов), следует иметь ввиду, что требования к её качеству в различных системах водоснабжения и условиях различны.
Наиболее строгие критерии и нормативы качества установлены для расфасованных питьевых вод. Наименее строгие — для воды нецентрализованного водоснабжения. Промежуточное положение по строгости устанавливаемых критериев и нормативов качества занимает питьевая вода в системах централизованного водоснабжения. Для периодов чрезвычайных ситуаций разработаны и могут вводиться особые требования к качеству питьевой воды.
Из многих определений питьевой воды, в том числе приводимых в нормативных документах, следует, что питьевая вода помимо прямого предназначения должна удовлетворять бытовые потребности человека. Следствием этого является, в частности, продолжающееся воспроизводство систем централизованного хозяйственно- питьевого водоснабжения с использованием огромных объёмов воды питьевого (либо близкого к нему) качества не столько для питья, приготовления пищи и целей личной гигиены, сколько для хозяйственно-бытовых нужд, включая разбавление и отведение отходов жизнедеятельности населения, для удовлетворения которых не требуется вода питьевого качества.
С учётом приведённых соображений, наиболее разумным на наш взгляд, является определение понятия «питьевая вода», предложенное основателем и научным руководителем компании ООО «Питьевая вода», академиком РЭА, д.г.н. В.В.Мороковым:
«Питьевая вода –это вода в естественном состоянии или после подготовки, пригодная непосредственно для питья, а также приготовления пищевых продуктов, в том числе напитков, детского питания и пищевого льда, качество которой не превышает допустимые гигиенические требования, установленные для используемой системы питьевого водообеспечения.
Источник
Способы кондиционирования воды
Понятие кондиционирования воды – это технологический процесс, связанный с доведением состава воды до необходимых параметров, в которых учитываются концентрация полезных веществ и токсичных (первые по максимуму, вторые по минимуму), щелочность, значение pH. Сам процесс в себя включается несколько операций, связанных с очищением воды, в которую впоследствии вносятся специальные реагенты. Кондиционирование проводятся и для получения питьевой воды, и для пищевых производств, и даже для объектов энергетики.
Стабилизационная обработка воды для тепловых процессов
Требования к воде, которая используется в качестве теплоносителя, обозначаются двумя ее параметрами:
- Низкая коррозионная активность.
- Низкое присутствие выпадения осадка в виде известкового налета.
Если вода соответствует этим двум требованием, то ее называют стабильной. При этом принят такой параметр, как коэффициент стабильности, обозначаемый буквой «J». Если данный коэффициент меньше «0», то у жидкости появляется коррозионная активность, но она не является сильно активной. При «J» больше «1» активность резко возрастает, что приводит к отложению солей на металлических поверхностях оборудования и трубопроводов. Если J=0, то это считается идеальным состоянием воды.
При этом расчетная формула коэффициента такова: J = pHn – pHs, где «pHs» – это водородный показатель (кислотность) жидкостного раствора. Он определяется или с помощью расчетов, или принимается значение по номограммам.
Из формулы становится понятным, что стабильность воды падает, если в нее внести кислоту или провести процессы умягчения. Если в воду добавить соли натрия или кальция, то произойдет увеличение стабильности. При этом необходимо понимать, что в разных энергетических установках используется вода с разными показателями концентрации в ней солей. Поэтому и способы их уменьшения применяются разные. К примеру, в установках, где используется теплоноситель с небольшой температурой, лучше всего использовать физические способы, в основе которых лежит способ связывания солей в кристаллы, для дальнейшего их вывода. В установках, в которых теплоноситель имеет высокую температуру, в основном применяются химические способы.
Кондиционирование воды физическими способами – это радиоволновая обработка или магнитная.
Технологии и методы
Магнитный способ сегодня используется практически по всех тепловых установках небольшой мощности. Метод прост и дешев. В основе его лежит воздействие магнитом на воду, которая движется со скоростью не более 3 м/с. В ней образуются кристаллические взвеси, которые появляются внутри водяного потока под действием магнитного поля, расположенного перпендикулярно направленному движению воды. Взвеси всплывают на поверхность водной глади, которые очень легко удалить.
Необходимо отметить, что магнитное поле легко растворяет накипь, которая образуется на поверхностях теплообменников и трубопроводов. Но интересен тот факт, что действие магнита со временем исчезает. Как уверяют ученые, вода просто привыкает к магнитному полю. Поэтому в тепловых сетях магнитному воздействию подвергают не только воду из подпитывающей магистрали, но и весь теплоноситель в системе.
Радиочастотная обработка воды – это воздействие на поток высокочастотного излучения, которое вырабатывает специальный генератор. В качестве излучателей используется провод, наматываемый на трубопровод с теплоносителем. По сути, получается так, что растворенные в воде соли под действием излучения превращаются в нерастворимые кристаллы. Как это происходит и под действием магнита.
Химический способ кондиционирования – это добавление в воду так называемых стабилизирующих реагентов. Именно они связывают соли в кристаллы. То есть, последние остаются в теплоносителе и не оседают на металлических поверхностях оборудования и труб. В качестве таких реагентов используют фосфаты.
Есть еще один вариант технологии кондиционирования воды, который основан на стабилизации самого теплоносителя. Для этого в воду добавляется кислота или специальные реагенты комплексоны. Их добавление переводит жесткость карбонатную в некарбонатную. При этом очень важно соблюдать пропорции вносимой кислоты. Если ее не доложить, то внутри теплоносителя будет выпадать осадок, что снизит качества используемой воды. Переизбыток вносимого реагента – быстрая коррозия металлических деталей. Поэтому в установках монтируется специальный насос в виде дозатора, который точно порционально может внести в систему необходимое количество кислоты.
Что касается комплексонов, то это соединение некоторых органических веществ. Они в водном растворе могут соединяться с ионами металлов, образуя комплексы. Единственное, что необходимо отметить, это разнообразие предложений. На рынке присутствуют дорогие комплексоны и дешевые. Поэтому их выбирают по значимости воздействия на воду. В небольших теплосетях с маломощными нагревательными установками, где требуется недорогой процесс кондиционирования, используют фосфорорганические комплексы. Их добавляют в теплоноситель в пропорции 1-3 мг на 1 литр.
Понятно, что для кондиционирования природных вод, которые используются для питья, совершенно другие технологии. Поэтому разберемся и с ними.
Кондиционирование питьевой воды
Водоснабжение питьевой водой сталкивается с двумя противоположными условиями кондиционирования:
- очищение от загрязнений;
- удаление необходимых для человека веществ.
Очищать воду надо обязательно. Но что делать с пониженным содержанием необходимых для человека солей и других веществ. Выход один – добавлять их в воду. К примеру, низкая концентрация фтора – явление обычное, особенно после очистки. Чтобы повысить этот показатель, необходимо пропустить водный поток через известковые минералы.
Но тут есть один момент, который касается норм концентрации. Оптимальный диапазон – 0,7-1,2 мг/л. Если анализ воды показал концентрацию из этого диапазона, то кондиционирование проводить не надо. Если величина меньше, то производится внесение фтористых солей, таких как фтористый кальций, фтористый натрий, кремнефтористый аммоний и так далее. Надо признаться, что все вышеперечисленные вещества – яды. Поэтому в системах водоочистки устанавливаются дозаторы. Сегодня все чаще от этого отходят, используя вместо этих веществ ионообменные смолы. Во всяком случае, в домашних системах водоочистки используют именно их.
Кондиционирование питьевой воды – это не только очищение и доведения концентрации всех химических веществ до необходимой нормы. Это стабилизация самой жидкости.
Кондиционирование воды для пищевой промышленности
Чаще всего кондиционирование для напитков – это контроль жесткости и щелочности. При этом последний показатель играет более важную роль. А так как в сырьевой воде для напитков он всегда завышен, поэтому приходится бороться со щелочностью разными способами. Самый распространенный – добавить в жидкость кислоту.
Контролировать данный показатель в процессе добавления реагента невозможно. Поэтому используют два варианта:
- Добавлять кислоту пропорционально массе или объему воды.
- Проводить исследование на pH после смешивания.
Чаще используют первый способ, как самый точный.
Источник
