Analiza wody prowadzona przez Operatorów - żelazo

Analiza żelaza prowadzona przez Operatorów bezpośrednio na SUW jest szczególnie polecana w następujących aspektach eksploatacji układu uzdatniania wody:

Kontrola jakości wody surowej. Żelazo jest pierwiastkiem, którego zawartość może się zmieniać w trakcie eksploatacji studni głębinowej. Znane są przypadki gwałtownego wzrostu stężenia żelaza w wodzie surowej. Zmiany te mogą być spowodowane np. niewłaściwą eksploatacją studni, czy też procesami naturalnymi. Niemniej jednak zaleca się pomiary stężenia żelaza przynajmniej 1 raz na pół roku w każdej eksploatowanej studni lub ujęciu.
Bieżąca kontrola eksploatacyjna. Pomiary stężenia żelaza po filtrach powinny być prowadzone przynajmniej raz w miesiącu, względnie w zależności od potrzeb. W szczególności należy mieć na uwadze stężenie żelaza po filtrach pierwszego stopnia filtracji w filtracji dwustopniowej. Przekroczenie zawartości żelaza po pierwszym stopniu może wpłwać destrukcyjnie na stan złóż odmanganiających drugiego stopnia filtracji. Stąd szczególnie zalecana jest kontrola stężenia żelaza po pierwszym stopniu filtracji.
Okresowa weryfikacja długości cyklu filtracyjnego w zakresie zmian stężenia żelaza po filtracji. Jedną z metod wyznaczania, czy też weryfikacji długości cyklu filtracyjnego, jest metoda oparta na sprawdzaniu stężenia żelaza (względnie mętności) w kolejnych godzinach trwania cyklu filtracyjnego. Jakość wody (w zakresie mierzonych wskaźników) w pierwszej części cyklu filtracyjnego ulega poprawie (złoże filtracyjne się uszczelnia), następnie obserwuje się stabilizację wyników, po której następuje pogarszanie jakości wody. Czas trwania poszczególnych faz różni się w zależności od zawartości żelaza w wodzie surowej, prędkości filtracji, czy też innych parametrów, dlatego zaleca się okresową kontrolę długości cyklu pod wzlgędem przebicia żelaza. Oczywiście taki test wymaga pobrania znacznych ilości prób i to w różnych godzinach. Do tego celu idealnie nadają się omawiane w dalszej części artykułu testy.
Sprawdzanie odporności złoża na zerwanie żelaza. Testy umożliwiają sprawdzenie zawartości żelaza po tzw. uderzeniach hydraulicznych - występujących np. w momencie załączenia pompy głębinowej. Zerwania żelaza były opisywane w jednym z artykułów zamieszczanych na stronie Technologia Wody. (Artykuł poświęcony zerwaniom zawiesin z filtrów)
Sprawdzanie efektywności płukania sieci wodociągowych - poprzez badanie żelaza w wodzie płukanego odcinka.
Kontrola zawartości żelaza w popłuczynach kierowanych do odbiornika.

Szczególnie istotny i często pomijany element kontroli operatorskiej powinno stanowić badanie zawartości żelaza dwuwartościowego - czyli praktycznie rozpuszczonego w wodzie. Zawartość żelaza dwuwartościowego - a właściwie stosunku żelaza dwuwartościowego do ogólnego wpływa na przebieg procesu usuwania tego wskaźnika na filtrach. Kontrola zawartości żelaza dwuwartościowego powinna być prowadzona w wodzie po napowietrzeniu (przed filtracją) oraz w wodzie przefiltrowanej (zwłaszcza w sytuacji, gdy występują przekroczenia żelaza). Określenie stopnia zawartości żelaza dwuwartościowego w wodzie jest informacją o efektywności utleniania tego pierwiastka - czyli skuteczności przebiegu procesu napowietrzania czy też utleniania chemicznego (np. nadmanganianem potasu, czy podchlorynem sodu).Stąd zalecane okresowe pomiary zawartości tego wskaźnika. Poniżej prezentujemy testy do analizy żelaza, pozwalające realizować opisywane zadania.

Testy na oznaczanie żelaza metodą kolorymetryczną. Mierzą zawartość żelaza ogólnego w formie rozpuszczonej jak i w świeżo koloidalnej formie wodorotlenku żelaza(III).

Ilość testów: 300.

Skala dokładności 10 - 20 - 30 - 40 - 60 - 80 - 100 - 150 -200 ug/l Fe (wg wcześniejszego Rozporządzenia 0,01 - 0,2 mg/L)
Test z dużą dokładnością pozwala określić zawartość żelaza w wodzie. Jego skala kończy się na wartości określonej normą.
W opakowaniu znajdują się:

opakowanie z reagentem
dwie tuby pomiarowe (główna i porównawcza).

Do głównej probówki wlewa się określoną na tubie objętość wody. Następnie dodaje się odczynnik według schematu czasowego i ilościowego określonego w instrukcji. Do próby porównawczej wlewa się badaną wodę - nie dodając jednocześnie żadnych odczynników.
Po upływie określonego czasu wkłada się obie próby do opakowania, w wyznaczone miejsca, na dnie których znajduje się barwny pasek z zaznaczonymi kolorami odpowiadającymi określonym stężeniom żelaza. Przesuwając ten pasek, dopasowuje się kolor badanej próbki z kolorem próbki porównawczej. Po dopasowaniu można odczytać wynik. Jest to test chyba najczęściej wykorzystywany do obsługi operatorskiej, pozwalający m.in. na stwierdzenie czy próba znajduje się w normie, czy też nie. Co ważne 1 analiza żelaza tym testem kosztuje ok 1,34 zł! Jest to ważne w przypadku częstych analiz (nie wspominając o zaoszczędzonym czasie, czy transporcie próbki).

Testy na oznaczanie żelaza metodą kolorymetryczną. Mierzą zawartość żelaza ogólnego w formie rozpuszczonej jak i w świeżo koloidalnej formie wodorotlenku żelaza(III).

Ilość testów : 500.

Skala dokładności 100 - 200 - 300 - 500 - 800 - 1200 - 2000 - 3000 - 5000 ug/l Fe.(wg oznaczeń wcześniejszego Rozporządzenia 0,1 - 5,0 mg/L)

Zasada pomiaru jest identyczna jak w poprzednim teście, z tym, że porównanie koloru próby odbywa się w podręcznym komparatorze.

Zakres pomiaru jest znacznie szerszy, co pozwala na pomiary stężenia żelaza również w wodzie surowej. Jednocześnie testy te również "chwytają" normę, co daje możliwości ich wykorzystania również do sprawdzenia czy zawartość żelaza znajduje się w normie.

Opakowanie jest bardzo wydajne, a koszt jednej analizy w niewielkim stopniu przekracza 1,0 zł.

Szczególnie polecany test to realizacji większości z zadań wymienionych we wstępie artykułu.

Testy na oznaczanie żelaza metodą kolorymetryczną. Mierzą zawartość żelaza(II) i żelaza(III) w formie rozpuszczonej jak i w świeżo koloidalnej formie wodorotlenku żelaza(III).

Ilość testów: 200.

Skala dokładności 100 - 300 - 500 - 1000 - 2500 - 5000 - 7500 - 12500 - 25000 - 50000 ug/l Fe. (wg oznaczeń wcześniejszego Rozporządzenia 0,1 - 50,0 mg/L)

Test ma bardzo dużą rozpiętość stężeń żelaza, co pozwala na dokonywanie pomiarów praktycznie we wszystkich omawianych aspektach eksploatacji SUW. Co więcej metodyka jest opracowana w ten sposób, że możliwy jest pomiar zarówno zawartości żelaza (II) jak i utlenionego. Dzięki czemu stanowi on cenne narzędzie diagnostyczne dla eksploatacji Stacji.

Zasada pomiaru również opiera się na porównaniu kolorów próby badanej i wzorca.

Opracowanie: Łukasz Weber