Комплексный контроль технической воды для бассейнов, промышленности и котельных

Контроль технической воды обеспечивает санитарную безопасность бассейнов, стабильность промышленных процессов и безаварийную работу котельных (см. https://ecomkm.ru/services/laboratornye-issledovaniya/analiz-tekhnologicheskoy-vody.html). Мониторинг затрагивает физические, химические и микробиологические показатели, отражённые в российских и международных стандартах.

Ключевые нормативы

Бассейны регулируются СанПиН 2.1.3684-21, промышленные сточные воды — ГОСТ 9.014-78 и серия ISO 5667, котельные – ГОСТ 20995-75 и отраслевые карты качества. Таблицы лимитов охватывают электропроводность, жёсткость, содержание растворённого кислорода, кремнезёма и остаточного дезинфектанта.

Отбор и консервация

Корректный отбор гарантирует представительность. Используются полиэтиленовые или боросиликатные ёмкости объёмом 0,5–1 л, предварительно промытые исследуемой водой. Пробы берут из средней струи на глубине 30 см либо из контурного окна в трубопроводе, избегая стенок и дна. Ёмкость пломбируется, маркируется, фиксируется время. Консерванты: 1 мл 65 % HNO₃ на 100 мл для металлов, 1 мл 40 % NaOH для фенольной группы, ледяная среда для биологических показателей.

Лабораторные методики

Полевые измерения включают pH, электропроводность, окислительно-восстановительный потенциал, температуру, растворённый кислород. Калибровка портативных приборов ведётся по буферам 4,01 и 6,86, стандарту KCl 1413 µS/см, раствору ORP 475 мВ. Спутниковые показатели фиксируются в журнале вместе с погодой и нагрузкой системы.

Мутность оценивается нефелометрически, единица — FNU, цветность — платиново-кобальтовой шкалой, запах — балльная оценка при 20 °C, взвешенные вещества — фильтрование через мембрану 0,45 µм и высушивание при 105 °C.

Жёсткость. Комплексонометрическое титрование ЭДТА при pH 10 с индикатором эрехромчёрный-Т, прозрачная точка — переход бордового в голубой. Карбонатная жёсткость вычисляется по разнице титрований до pH 8,3 и pH 4,5. Щёлочность — титрование HCl 0,1 н. Хлор свободный и связанный — спектрофотометрия DPD №1 и №3, диапазон 0,02–6 мг/л. Нитраты и фосфаты — молибденовый комплекс, детектирование при 410 нм.

Металлы Fe, Mn, Cu, Zn, Cr, Pb. Минерализация 5 мл упаренной пробы в смеси HNO₃ + HCl (3:1) при 120 °C, объём доводится до 50 мл. Определение — атомно-абсорбционный спектрометр с пламенной и графитовой ячейкой либо ICP-OES. Контроль точности: стандартные образцы 1643f, 3128, 3131a, восстановление не ниже 95 %.

Показатель ТОС — каталитическое окисление при 680 °C, анализ CO₂ инфракрасным детектором. ХПК — бихроматный метод, закрытый отражательный фотометр, диапазон 5–1000 мг О₂/л. БПК₅ — инкубация при 20 °C с разницей растворённого кислорода. Летучие углеводороды — экстракция головного пространства, детектирование GC-MS, предел 0,1 мкг/л. Нефтепродукты — ИК-спектрометрия в диапазоне 3,4-3,6 мкм.

Микробиологическая панель бассейнов охватывает общее микробное число при 36 °C, колиметрию, Pseudomonas aeruginosa, Legionella pneumophila. Мембранная фильтрация 100 мл на поре 0,45 µм, инкубация: 37 °C — общие колиформы (24 ч), 42 °C — термотолерантные (24 ч). Pseudomonas выявляется на Cetrimide Agar 28 °C — 48 ч. Legionella — GVPC 36 °C — 10 суток. Допускается ≤1 КОЕ/100 мл для E.coli, отсутствие для Legionella.

Котельные системы чувствительны к растворённому кислороду. Йодометрическое определение сульфита Na₂SO₃ выдаёт остаток 20–40 мг/л. Гидразин выявляется пара-диметиламинобензальдегидом, колориметрический максимум 455 нм. Кремнезём — гетерополисилициевая кислота, детектирование 815 нм, диапазон 2–500 мкг/л. Катионная электропроводность после катионита информирует о кислотах летучего типа.

Оценка результатов

Проверка данных включает бланковые значения, дубли, стандарты. Шкала Шухарта быстро выявляет систематический дрейф. Сравнение с предельными значениями фиксирует отклонения до перехода в аварийный режим.

Показатели приводятся в мг/л, мкг/л или µS/см. Расширенная неопределённость рассчитывается фактором охвата 2. Электронный отчёт сохраняется в LIMS и передаётся в диспетчерский центр через OPC UA.

Концентрированные кислоты хранятся в вытяжном шкафу, надписи GHS читаются с первого взгляда. При работе со штаммами уровня 2 применяются перчатки нитрил, защитные очки, ламинарный бокс. Отработанные пробы нейтрализуются, автоклавируются или передаются лицензированному оператору.

Классические ошибки: неполная промывка посуды, пузырь под мембраной DO-зонда, слабое перемешивание при титровании, конденсат на крышке кюветы. Контрольные листы минимизируют риск пропуска этапов.

Целенаправленная аналитическая программа поддерживает здоровье посетителей бассейнов, сохранность теплообменников и ресурс, снижая расходы на реагенты и ремонт.

Техническая вода обслуживает циркуляционные контуры плавательных чаш, технологическое оборудование и теплогенераторы. Качество ресурса определяет гигиеническую безопасность, срок службы трубопроводов, теплообменников и фильтрующих загрузок.

Контроль проводят в соответствии с СанПиН 2.1.3684-21, ГОСТ 31861-2012, РД 34.17.313-94 и паспортами реагентов либо оборудования. Документы устанавливают предельные значения по трём блокам: физические характеристики, химический состав, биологическая чистота.

Классы контролируемых показателей

Физические параметры включают температуру, мутность, цветность, запах, pH, электропроводность. Температуру измеряют термометрами сопротивления или стеклянными термометрами с делением 0,1 °C. Мутность определяют турбидиметром по формазиновому стандарту в FNU. Цветность — компараторами по шкале Хазена или спектрофотометром при 436 нм. Обонятельная оценка выполняется органолептическим тестом в соответствии с Р 50.1.073-2013. pH и проводимость фиксируют портативными или стационарными зондами с автоматической температурной компенсацией.

Химический состав

Жёсткость, щёлочность, концентрация хлоридов, сульфатов и общих растворённых веществ влияют на коррозионную активность либо образование накипи. Предельные значения для плавательных чаш: общая жёсткость 1,5–7,0 ммоль/л, щёлочность 0,3–1,2 ммоль/л, для котлов — в соответствии с паспортом котельного агрегата, часто ниже 0,3 ммоль/л.

Жёсткость определяют комплексонометрическим титрованием раствором ЭДТА в присутствии индикатора эриохром-чёрный Т. Концентрация рассчитывается по расходу титранта и выражается в ммоль/л либо мг-экв/л. Экспресс-оценка выполняется тест-кейджами с предварительно дозированным реагентом.

Щёлочность анализируют кислотным титрованием до pH 4,5 и 8,3 с учётом точек эквивалентности гидрокарбонат-карбонатной системы. Погрешность не превышает 0,05 ммоль/л при использовании потенциометрического определения.

Свободный, связанный и общий хлор фиксируют фотометрически по методу DPD или кулонометрическим датчиком с мембраной. Чаши поддерживают свободный хлор 0,3–0,6 мг/л при классической дезинфекции и 0,1–0,3 мг/л при совместном УФ-облучении.

Окислительно-восстановительный потенциал оценивают индифферентным электродом из платины, согласованным с Ag/AgCl-электродом сравнения. Диапазон 750–780 мВ свидетельствует о достаточном запасе окислителя для обеззараживания без избыточного хлорпотребления.

Массовые доли железа, марганца, меди, цинка проверяют методом индуктивно связанной плазмы-оптической эмиссионной спектроскопии или фотометрическим способом после образования цветных комплексов. Консервация пробы 1 % азотной кислотой препятствует выпадению гидроксидов. Доля железа ниже 0,1 мг/л уменьшает окрашивание и флокуляцию.

Азотистые и фосфорные соединения отслеживают как маркеры загрязнения. Аммиак оценивается нестлеризацией, нитриты — реагентом Грисса, нитраты — восстановлением кадмием с последующим окрашиванием, фосфат — молибденовым комплексом. Предельные величины для чаш: аммиак 0,1 мг/л, нитриты 0,05 мг/л, фосфат 1 мг/л.

Микробиологический контроль

Количественный индекс санитарно-показательных организмов подтверждает успех дезинфекции. Определяют общее микробное число, термотолерантные колиформы, Pseudomonas aeruginosa, Legionella pneumophila. Мембранная фильтрация 100 мл через 0,45 µм мембрану обеспечивает селективный рост на хромогенных питательных средах. ПЦР-скрининг ускоряет выдачу результата до 4 ч.

Отбор микробиологических проб выполняется стерильными полипропиленовыми бутылками объёмом 500 мл. Для обезвреживания остаточного хлора используют 0,01 н раствор тиосульфата натрия. Транспорт проводят при 2–8 °C в термоконтейнере с доставкой в лабораторию в пределах суток.

Периодичность анализа: плавательные чаши — суточный контроль остаточного хлора и pH, еженедельное определение микробиологии, ежемесячный комплексный протокол. Производственные оборотные контуры проводят ежедневное измерение проводимости и pH, недельный баланс солей жёсткости, квартальный лазер-светорассеяние отложений. Котельные воду контролируют перед питательным насосом: pH, ОРП и кислород, жёсткость — каждую смену.

При отклонениях применяют коагуляцию гидроксихлоридом алюминия, умягчение монистическим натрий-катионитом, обратный осмос, термическую дегазацию, контролируемый продув котла, усиленную гипохлоритную дезинфекцию либо ультрафиолет.

Системный мониторинг поддерживает стабильные гигиенические и технологические условия, сокращает расходы на reagents, минимизирует аварийные простои и продлевает цикл капитального ремонта оборудования.