THE ZETA-POTENTIAL AS A UNIVERSAL TECHNOLOGICAL INDICATOR OF WATER QUALITY

Full Text

В последние годы на дорогах России возросло количество автомобильного транспорта, а соответственно и число предприятий сервисного обслуживания, в том числе установок для мойки машин. С целью выполнения требований Водного кодекса РФ по рациональному использованию водных ресурсов и охраны окружающей среды от загрязнения, обязательной целью инженерного обеспечения работы моек автотранспорта является создание системы оборотного водоснабжения с доочисткой сбрасываемого избытка оборотной воды до допустимых концентраций. Нарушения чреваты штрафами, поэтому во избежание проблем требуется регулярно проводить анализ состава сточных вод, не дожидаясь визита контролирующих органов, для которых проблемы в работе очистных сооружений не являются оправданием. Для проведения химического анализа воды необходимы специализированные лаборатории. Это дорого, неоперативно и имеет воспроизводимость химических анализов в пределах ± 30 %. В подобном случае возникают ситуации, требующие проведения экспресс-анализа воды непосредственно на объекте водоснабжения. Вот почему целесообразнее было бы найти универсальный экспресс-показатель качества воды, который мог бы оценить общее влияние основных загрязнений на качество очищенной воды. Возможно, что таким показателем может стать величина дзета-потенциала (ζ-потенциала) воды, являющегося мерой устойчивости частиц коллоидной степени дисперсности. Исследования проводились на воде после мойки легкового автотранспорта, отличающейся как видовым разнообразием, так и фазово-дисперсным составом загрязнений [1-3]. Пробы воды отбирались на автомобильных мойках, находящихся в Самаре (пос. Управленческий) по адресам: ул. Солдатская, д. 22 и ул. Ветвистая (КД № 53.346776, 50.202649). Для исследования отбирали два вида воды - исходную и сточную. Исходной водой служила водопроводная, забираемая из городской сети. Сточная - это вода после мойки автотранспорта, загрязненная взвешенными и коллоидными веществами и различными реагентами. Основным химическим реагентом на обеих мойках был концентрированный автошампунь - AutoClean Standart в соотношении 1:6. Продолжительным обследованием водного хозяйства 34 предприятий Средневолжского транспортного управления (СВТУ) было установлено [2], что основными загрязнениями моечных вод являются взвешенные и эфирорастворимые вещества (табл.1 и 2). В настоящей статье все полученные результаты исследований были обработаны методами математической статистики по методикам [4] при уровне значимости q = 0,05. 45 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 В.И. Кичигин, Е.Д. Чернягина Таблица 1 Качество моечных вод [2, табл. 6.4] Показатель Средние значения Показатель Средние значения Взвешенные вещества, мг/дм3 7878 ± 826 ХПК, мгО2/дм3 248,5 ± 153,8 Эфирорастворимые, мг/дм3 50 ± 22 рН 7,6 ± 0,3 Щелочность (общ.), мг-экв/дм3 1,9 ± 1,3 Жесткость (общ.), мг-экв/дм3 Окисляемость по KMnO 5,1 ± 1,0 4, мгО2/дм3 25,5 ± 14,0 Таблица 2 Качество моечных вод [2, табл. 6.6] Вид осадка Объем выпавшего осадка, дм3/м3 Часть от общего объема, % Расчетная скорость осаждения, мм/с Крупный песок 6,6 ± 6,5 17,0 12,9 ± 5,5 Мелкий песок 9,5 ± 3,5 24,7 2,7 ± 1,2 Глинистые частицы 22,7 ± 12,0 58,3 0,19 ± 0,13 Всего: 38,8 ± 11,3 100,0 - Доказано [1, 2], что основу осадка (77,3 % от общей его сухой массы) составляют частицы размерами менее 1,0 мм. Масса наиболее трудноудаляемых при водоочистке частиц крупностью менее 0,25 мм составляет 28,5 ± 11,1 %. Эти частицы состоят из мелкого песка (24,5 % от общего объема) и глины. После естественного уплотнения осадка в течение 1,5 ч он имеет объемную массу 2,9 ± 1,7 т/м3 при влажности 82,6 ± 6,0 %. Скорость осаждения песчинок при 20 С равняется 1,8 ± 0,6 мм/с, а скорость полного осаждения загрязнений мельче 0,25 мм - 0,13 мм/с. При скорости осаждения (всплывания) θо=0,074 мм/с в осадок выпадает 98,4 % общего количества взвешенных веществ и всплывает 11,3 % эфирорастворимых. При θо=0,0139 мм/с степень извлечения взвеси составляет не менее 99,8 %, а в осветленной воде остается 25-50 мг/дм3 взвешенных веществ и 10- 15 мг/дм3 эфирорастворимых при средней исходной концентрации загрязнений соответственно 10,4 ± 0,3 и 89,5±57,6 мг/дм3. В работе [1] было показано, что синтетические моющие средства (СМС), в основном отрицательно заряженные анионоактивные, существенно снижают скорость осаждения взвешенных веществ, особенно глинистых, составляющих почти 60 % от общего количества загрязнений. Кинетика выпадения этих частиц из стоков сравнительно устойчива только при концентрации СМС менее 3,0 мг/дм3 и удовлетворительно описывается зависимостью G = 4,86 (1 - exp[- αθ]) + C (1 - exp[- αθ]), где G - объем выпавшего осадка, дм3/м3; C - концентрация СМС в стоке; θ - скорость осаждения загрязнений при 10 С; α - эмпирический коэффициент, принимаемый в зависимости от концентрации величины С: С, мг/дм3 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 α 1,76 0,94 0,67 0,99 1,87 3,31 Согласно ранее существовавшим нормам, концентрация загрязнений в оборотной воде, используемой для мойки автотранспорта, не должна была превышать 40 мг/дм3 для легковых автомобилей и автобусов и 70 мг/дм3 - для грузового транспорта. По нефтепродуктам соответственно - 15 и 20 мг/дм3. В настоящее время в основном используется бесконтактная мойка с помощью кёрхера, для которого допустимо качество исходной воды на 1-1,5 порядка выше. Таким образом, большая и разнообразная загрязненность стока после мойки автотранспорта требует создания новых прогрессивных систем и технологических схем его обработки, основанных как на изучении физико-химического состава и свойств загрязнений, так и на надежном и сравнительно дешевом способе контроля над степенью очистки этих вод. В нашем случае оба предприятия использовали бесконтактную мойку с помощью кёрхера по следующей технологии. Сначала моют машину струей чистой воды, для смягчения грязи. Затем покрывают ее слоем пены, используя специальную насадку к аппарату высокого давления (на втором предприятии мойщики наносили пену вручную). Затем высоконапорной струей чистой воды смывалась вся пена. Последняя стадия мытья кузова - специальной прорезиненной тряпкой вручную сверху вниз стягивалась вся вода, чтобы не оставлять разводов на корпусе автомобиля. Обычно перед нанесением шампуня вынимают и моют коврики, затем пылесосят салон и багажник, моют окна изнутри (если это нужно). На кафедре водоснабжения и водоотведения Самарского государственного архитектурно-строительного университета было создано устройство [5] для определения величины дзета-потенциала, приведенное на рис. 1, работающее на амперометрическом методе определения электрофоретической подвижности коллоидных частиц. Электрическая схема собирается следующим образом. Находящиеся в измерительной камере электроды подключались к источнику питания (рис.1, а) с соблюдением полюсов. К линии одного из электродов подключался миллиамперметр (рис.1, б). Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 46 ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Напряжение на источнике питания постоянного тока не превышало 50 В. После сборки электрической схемы и заполнения измерительной камеры (рис. 1, в, г) исследуемой жидкостью источник постоянного тока подключался к электрической сети. Затем через 10-15 с на источнике питания одновременно с секундомером включался тумблер в положение «СЕТЬ». В камере создавалось постоянное электрическое поле, под действием которого частицы загрязнений двигались к противоположно заряженному электроду. Разряжаясь на электроде, эти частицы изменяли силу тока, которая фиксировалась миллиамперметром. Секундомер выключался, когда сила тока достигала максимального значения. Зафиксированное время (в секундах) и максимальное значение силы тока (в амперах) записывались в рабочий журнал. Расчет дзета-потенциала проводился по уравнению Гельмгольца - Смолуховского [6, с. 201]: а б в г 3002 , kU    (1) где ε - диэлектрическая проницаемость жидкости, Ф/м; η - вязкость жидкости, Па.с; k - постоянная, зависящая от формы частиц (для сферических частиц k = 60); U - электрофоретическая подвижность, а также ее упрощенная форма для разбавленных водных растворов при 20 С: ζ = 1,42·106·u, мВ. (2) Учитывая, что для разных времен года температура воды будет отличаться от 20 С, то необходимо внести поправку на изменение ее вязкости: ζ =(1,42·106· η ·u)/ η (20С), мВ. (3) Параллельно в паспортизированной, аттестованной гидрохимической лаборатории кафедры водоснабжения и водоотведения Самарского государственного технического университета проводили Рис. 1. Общий вид измерительного устройства [1]: а - источник питания постоянного тока Б5-31; б - миллиамперметр M-830BZ; в, г - измерительные камеры с двумя электродами 47 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 В.И. Кичигин, Е.Д. Чернягина количественный химический анализ исследуемой воды. После расчета ζ-потенциала выявлялась его зависимость от некоторых показателей физико-химического состава исходной и сточной вод. Каждый анализ проводился в соответствии с Природоохранными нормативными документами федеративными (ПНД Ф) по методикам, которые использует данная лаборатория [7-13]. Определялись значения таких показателей, как: рН, цветность, мутность, щелочность, жесткость, кальций, магний и хлориды. Результаты представлены в табл. 3 и 4. Обобщенная среднегодовая статистическая характеристика проведенных исследований, рассчитанная по данным табл. 3 и 4 при уровне значимости q = 0,05, приведена в табл. 5. По полученным результатам были построены зависимости изменения величины ζ-потенциала от цветности (рис. 2 и 3) и щелочности (рис. 4 и 5) воды. На каждом графике нанесено по 24 точки, которые были разбиты на две группы: автомойка № 1 - синий цвет и автомойка № 2 - красный цвет. Анализ данных, приведенных в табл. 3-5, показал, что для автомойки № 1 величина ζ-потенциала исходной воды изменялась от 14,9±2,0 до 45±1,0 мВ (табл. 3) при среднегодовой его величине X = 31,8±9,0 мВ (табл.5). Для сточной воды ζ-потенциал находился в пределах 17,4±1,0 ÷ 35,3±1,0 (табл. 3) при X = 25,2±5,2 мВ (табл. 5). Среднегодовой показатель общей жесткости воды равнялся 12,3±1,3 мг-экв/дм3 и на 78 % создавался солями Ca2+, а общей жесткости сточной воды - X = 13,8±1,9 мг-экв/дм3 и на 73,9 % был представлен солями кальция (табл. 5). Для мойки № 2 ζ-потенциал исходной воды изменялся от 14,7±1,0 до 65,3±2,0 мВ (табл. 4). Средняя годовая величина этого показателя X = 32,8±9,2 мВ (табл. 5). Дзета-потенциал сточной воды изменялся от 14,1±2,0 до 46,6±10,0 мВ (табл. 4), а среднегодовая величина X = 25,2±9,2 мВ (табл. 5). Среднегодовой показатель общей жесткости исходной воды равнялся 12,3±1,1 мг-экв/дм3 и на 79,7 % состоял из солей Ca2+. Общая жесткость сточной воды X = 12,7±1,2 мг-экв/ дм3 и на 73,2 % была представлена солями кальция (табл. 5). Было установлено (табл. 3-5), что в процессе мойки автотранспорта существенно менялись такие показатели качества воды, как ее цветность, мутность и щелочность. Изменение значений других показателей были в пределах статистических погрешностей. После анализа зависимости изменения величины ζ-потенциала от цветности исследуемой воды (табл. 3, 4 и рис. 2, 3) были выявлены некоторые закономерности. Например, для исходной воды (рис. 2) основная часть точек находилась в пределах изменения ее цветности от 5 до 10 град по платино-кобальтовой шкале (ПКШ) и диапазона изменения значений ζ-потенциала - от 10 до 40 мВ. Для сточной воды (рис. 3) основное сосредоточение точек было в зоне изменения ее цветности от 12 до 53 град по ПКШ и изменении величины ζ-потенциала от 14 до 32 мВ. Таким образом, с увеличением цветности воды (и, вероятно, ее мутности) диапазон изменения значений ζ-потенциала сужался. Для подтверждения рассмотрим несколько точек. Так, для точки «Осень 2 (син)» значения ζ-потенциала в исходной воде было равно 38,8 мВ при цветности 13,7 град (рис. 2), а в сточной воде ζ-потенциал уменьшался до 35,3 мВ, при увеличении цветности до 95,8 град (рис. 3). Минимальные значения ζ-потенциала наблюдались в летний период (10-15 В). Весной и осенью значения зависимости ζ-потенциала от цветности в исходной и сточной водах были разбросаны. Вероятно, причиной этого могли служить сезонные изменения погодных условий. Анализ зависимостей ζ-потенциала от щелочности исходной и сточной вод (рис. 4 и 5) показал, что в сточной воде, по сравнению с исходной, диапазон изменения значений щелочности был значительно шире, но при меньшем интервале изменения ζ-потенциала. Так, для исходной воды зона расположения основного скопления контрольных точек была в диапазонах изменения щелочности от 4,7 до 5,2 мг-экв/дм3 и ζ-потенциал - от 19 до 48 мВ, а для сточной в пределах изменений щелочности от 5 до 11 мг-экв/дм3 и ζ-потенциал - от 11 до 31 мВ. Выводы. 1. Установлено, что в процессе мойки автотранспорта существенно менялись такие показатели качества воды, как ее цветность, мутность и щелочность. Изменение значений других показателей были в пределах статистических погрешностей. 2. Установлено, что для автомойки № 1 величина ζ-потенциала исходной воды изменялась от 14,9±2,0 до 45±1,0 мВ при среднегодовой его величине X = 31,8±9,0 мВ. Для сточной воды ζ-потенциал находился в пределах 17,4±1,0  35,3±1,0 при среднегодовом значении, равном 25,2±5,2 мВ. Для мойки № 2 ζ-потенциал исходной воды изменялся от 14,7±1,0 до 65,3±2,0 мВ. Средняя годовая величина этого показателя равнялась 32,8±9,2 мВ. Дзета-потенциал сточной воды изменялся от 14,1±2,0 до 46,6±10,0 мВ, а среднегодовая величина равнялась 25,2±9,2 мВ. Снижение ζ-потенциала и сужение его диапазона для сточных вод, вероятно, было вызвано применением моющих веществ на автомобильных мойках. Минимальные значения ζ-потенциала наблюдались летом, а максимальные - в весенний период. 3. Для мойки № 1 среднегодовой показатель общей жесткости исходной воды равнялся 12,3±1,3 мг-экв/дм3 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 48 ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Таблица 3 Обобщенные результаты исследований физико-химических качеств воды на автомойке №1 № п/п Исследуемая вода Дата исследования ζ-потенциал, мВ рН Температура, С Цветность, град Мутность, мг/дм3 Щелочность, ммоль/дм3 Кальций, мг-экв/дм3 Магний, мг-экв/дм3 Общая жесткость, мг-экв/дм3 Хлориды, мг/дм3 1 Исходная 24.03.2016 35,6±7 7,04 19 24,87 0,46 5,40 8,50 5,40 13,90 4,10 Сточная 29,9±3 6,91 19 214,80 15,00* 12,10 14,55 5,55 20,10 7,82 2 Исходная 14.04.2016 14,9±2 7,36 19 7,46 Отсут. 5,50 9,80 1,10 10,90 7,60 Сточная 15,3±3 7,09 19 206,00 8,20* 8,10 8,55 3,55 12,10 7,82 3 Исходная 05.05.2016 62,2±3 7,22 20 27,36 Отсут. 5,00 8,50 2,80 11,30 5,90 Сточная 33,8±4 7,05 19 207,20 5,90* 8,10 7,55 3,55 11,10 4,82 4 Исходная 20.07.2016 14,4±1 6,94 24 5,02 Отсут. 6,00 10,50 5,00 15,50 8,40 Сточная 14,3±1 6,40 25 40,70 3,50* 19,10 9,55 3,55 13,10 8,32 5 Исходная 28.07.2016 23,8±5 6,95 25 6,63 Отсут. 5,20 11,90 3,40 15,30 8,20 Сточная 16,3±2 6,51 24 32,50 4,30* 5,10 14,55 2,55 17,10 7,82 6 Исходная 05.08.2016 21,4±1 7,31 24 4,15 Отсут. 5,80 10,30 4,60 14,90 7,90 Сточная 22,1±2 7,02 25 40,70 2,90* 4,10 9,55 3,55 13,10 6,82 7 Исходная 21.10.2016 34,2±2 6,85 19 23,15 0,33 5,50 9,70 1,40 11,10 3,90 Сточная 33,2±1 6,47 19 153,50 17,80* 14,10 14,55 3,55 18,10 8,82 8 Исходная 03.11.2016 38,8±1 7,01 18 13,67 Отсут. 5,40 8,10 1,40 9,50 4,00 Сточная 35,3±1 6,84 19 95,80 14,30* 10,10 8,55 4,55 13,10 5,82 9 Исходная 15.11.2016 45,3±1 6,93 17 12,08 отсут. 5,20 9,30 1,50 10,80 5,40 Сточная 31,3±2 6,79 18 51,20 5,50* 9,10 7,55 4,55 12,10 8,82 10 Исходная 02.12.2016 34,5±1 7,10 15 4,82 Отсут. 5,10 9,40 2,30 11,70 6,80 Сточная 28,9±1 6,50 16 12,20 4,40* 12,10 8,55 2,55 11,10 7,82 11 Исходная 13.12.2016 32,1±1 6,85 16 5,15 Отсут. 4,70 9,00 2,00 11,00 7,00 Сточная вода 24,7±1 6,64 16 15,60 4,00* 10,10 9,55 2,55 12,10 9,82 12 Исходная 21.12.2016 23,6±1 7,00 16 5,05 Отсут. 4,90 9,90 2,30 12,20 7,20 Сточная 17,4±1 6,95 17 14,10 2,90* 10,10 9,55 3,05 12,60 9,82 * - значения «мутности» отстоянной воды. 49 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 В.И. Кичигин, Е.Д. Чернягина Таблица 4 Обобщенные результаты исследований физико-химических качеств воды на автомойке №2 № п/п Исследуемая вода Дата исследования ζ-потенциал, мВ рН Температура, С Цветность, град Мутность, мг/дм3 Щелочность, ммоль/дм3 Кальций, мг-экв/дм3 Магний, мг-экв/дм3 Общая жесткость, мг-экв/дм3 Хлориды, мг/дм3 1 Исходная 31.03.2016 47,2±4 7,31 17 12,44 Отсут. 5,00 10,00 3,30 13,30 7,70 Сточная 18,5±5 6,88 17 173,40 17,30* 9,10 9,55 0,45 10,00 6,82 2 Исходная 28.04.2016 65,3±2 7,04 22 11,61 Отсут. 5,00 8,00 3,40 11,40 6,00 Сточная 46,6±10 7,12 20 191,40 14,10* 10,10 9,55 1,55 11,10 5,82 3 Исходная 19.05.2016 44,6±13 7,09 22 14,90 Отсут. 5,50 7,00 1,80 8,80 3,80 Сточная 35,9±7 6,63 21 297,70 16,50* 11,10 7,55 4,55 12,10 4,82 4 Исходная 27.07.2016 18,9±5 7,34 25 6,63 Отсут. 5,00 11,00 3,80 13,80 7,30 Сточная 14,1±2 6,67 25 40,70 7,00* 5,10 11,55 3,55 15,10 4,82 5 Исходная 02.08.2016 14,7±1 7,12 25 4,15 Отсут. 5,40 10,80 3,40 14,20 7,60 Сточная 14,3±1 6,56 25 15,90 4,40* 6,10 10,55 3,55 14,10 5,82 6 Исходная 10.08.2016 27,5±5 7,25 24 5,80 Отсут. 5,90 10,90 4,20 15,10 8,10 Сточная 18,2±1 6,98 24 32,50 7,50* 8,10 11,55 4,55 16,10 7,82 7 Исходная 27.10.2016 30,0±1 6,72 18 27,50 0,12 4,90 10,10 1,90 12,00 6,50 Сточная 31,0±1 6,53 19 131,10 16,60* 9,10 8,55 3,55 12,10 6,82 8 Исходная 09.11.2016 30,4±1 7,11 18 9,36 0,24 5,10 9,10 1,80 10,90 6,00 Сточная 28,1±1 6,91 18 50,00 14,80* 10,10 8,55 3,55 12,10 6,82 9 Исходная 24.11.2016 24,9±1 7,08 17 10,04 Отсут. 4,80 10,70 2,10 12,80 7,90 Сточная 19,8±1 6,81 17 74,20 8,00* 8,10 7,55 5,55 13,10 7,82 10 Исходная 07.12.2016 38,3±2 6,71 14 4,98 Отсут. 4,80 9,20 2,20 11,40 6,90 Сточная 32,3±2 6,68 15 11,80 5,90* 9,10 7,55 3,55 11,10 8,82 11 Исходная 16.12.2016 27,3±1 6,57 14 5,21 Отсут. 5,00 10,20 1,80 12,00 7,10 Сточная вода 21,7±1 6,43 15 20,30 4,20* 11,10 9,55 3,55 13,10 10,82 12 Исходная 26.12.2016 25,3±1 6,91 15 5,00 Отсут. 5,10 10,10 1,80 11,90 7,40 Сточная 21,8±1 6,72 15 13,40 3,00* 13,10 9,55 2,55 12,10 11,82 * - значения «мутности» отстоянной воды. Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 50 ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Таблица 5 Обобщенная среднегодовая статистическая характеристика проведенных исследований Исследуемая вода Статистические параметры Значения по показателям качества воды ДП, мВ рН t, оС цветность, град, по ПКШ мутность, мг/дм3 щелочность, ммоль/дм3 хлориды, мг/дм3 жесткость, мг-экв/дм3 по Ca2+ по Mg2+ общая Д а н н ы е п о а в т о м о й к е № 1 Исходная xср. 31,8 7,1 19,3 11,6 0,07 5,3 6,4 9,6 2,8 12,3 S 13,6 0,2 3,4 8,7 0,16 0,37 1,7 1,03 1,5 2,0 mx 9,0 0,1 2,2 5,7 0,10 0,2 1,1 1,6 1,0 1,3 X 31,8±9,0 7,1±0,1 19,3±2,2 11,6±5,7 0,07±0,10 5,3±0,2 6,4±1,1 9,6±1,6 2,8±1,0 12,3±1,3 Сточная xср. 25,2 6,8 19,7 90,4 7,4* 10,2 7,9 10,2 3,6 13,8 S 7,9 0,2 3,2 81,9 5,3* 4,1 1,5 2,7 0,9 2,9 mx 5,2 0,16 2,1 54,1 3,5* 2,7 1,0 1,8 0,6 1,9 X 25,2±5,2 6,8±0,16 19,7±2,1 90,4±54,1 7,4±3,5* 10,2±2,7 7,9±1,0 10,2±1,8 3,6±0,6 13,8±1,9 Д а н н ы е п о а в т о м о й к е № 2 Исходная xср. 32,8 7,0 19,2 9,8 0,03 5,1 6,9 9,8 2,6 12,3 S 14,0 0,2 4,2 6,6 0,07 0,3 1,2 1,2 0,9 1,7 mx 9,2 0,16 2,7 4,3 0,05 0,2 0,8 0,8 0,6 1,1 X 32,8±9,2 7,0±0,16 19,2±2,7 9,8±4,3 0,03±0,05 5,1±0,2 6,9±0,8 9,8±0,8 2,6±0,6 12,3±1,1 Сточная xср. 25,2 6,7 19,2 87,7 9,9* 9,2 6,6 9,3 3,4 12,7 S 9,8 0,2 3,8 91,4 5,5* 2,2 1,0 1,4 1,4 1,7 mx 6,5 0,13 2,5 60,3 3,6* 1,4 0,7 0,9 0,9 1,2 X 25,2±6,5 6,7±0,13 19,2±2,5 87,7±60,3 9,9±3,6* 9,2±1,4 6,6±0,7 9,3±0,9 3,4±0,9 12,7±1,2 xср - среднее значение из выборки; S - эмпирический стандарт; mx - интервальная оценка; X = xср±mx - математическое ожидание искомой величины. Представленные значения рассчитаны по данным табл. 3 и 4 при уровне значимости q = 0,05. * - значения «мутности» отстоянной воды. 51 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 В.И. Кичигин, Е.Д. Чернягина Рис. 2. Зависимость ζ-потенциала от цветности исходной воды автомоек №1 и 2 в течение года Рис. 3. Зависимость ζ-потенциала от цветности сточной воды автомоек №1 и 2 в течение года Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 52 ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Рис. 4. Зависимость ζ-потенциала от щелочности исходной воды автомоек №1 и 2 в течение года Рис. 5. Зависимость ζ-потенциала от щелочности сточной воды автомоек №1 и 2 в течение года 53 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 В.И. Кичигин, Е.Д. Чернягина и на 78 % создавался солями Ca2+, а общей жесткости сточной воды - 13,8±1,9 мг-экв/дм3 и на 73,9 % был представлен солями кальция. Для мойки № 2 среднегодовой показатель общей жесткости исходной воды равнялся 12,3±1,1 мг-экв/дм3 и на 79,7 % состоял из солей Ca2+. Общая жесткость сточной воды равнялась 12,7±1,2 мг-экв/дм3 и на 73,2 % была представлена солями кальция. 4. Доказано, что с увеличением цветности воды (и, вероятно, ее мутности) диапазон изменения значений ζ-потенциала сужался. В сточной воде по сравнению с исходной, диапазон изменения значений щелочности был значительно шире, но при меньшем интервале изменения ζ-потенциала.

About the authors

Viktor I. KICHIGIN

Samara State Technical University

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Elizaveta D. CHERNYAGINA

Samara State Technical University

Email: vestniksgasu@yandex.ru

References

Supplementary files