CC BY
5
УДК 628.19:628.54:678.71:623.162
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАЩИТНОЙ СПОСОБНОСТИ ВОДОПРОВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ОТНОШЕНИИ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ ПРОИЗВОДСТВА КАПРОЛАКТАМА
К. О. Ласточкина
Московский научко-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Изучению защитной способности водопроводных очистных сооружений в последние годы уделяется большое внимание. Данные экспериментальных исследований (С. Н. Чер-кинскнй и соавт.) показали, что обработка воды методами коагуляции, фильтрации и хлорирования давала неодинаковый эффект удаления различных химических веществ.
В литературе имеются сведения и об ухудшении качества воды, содержащей некоторые химические вещества, в процессе ее обработки.
Мы провели экспериментальные исследования по оценке обычных методов обработки воды (коагуляция, отстаивание, фильтрация и хлорирование) в отношении обезвреживания •ее от некоторых веществ производства капролактама (капролактам, цнклогексанол, цик-логексанон, оксим циклогексанона), поступающих в водоем с производственными сточными водами.
Коагуляция и фильтрация воды воспроизведены на экспериментальной полупроизводственной установке, за основу которой была взята модель С. Н. Черкинского и др. В качестве исходной использовали водопроводную воду с добавкой торфяной и земляной вытяжек. Концентрации изучавшихся веществ находились на уровне предельно допустимых и превышающих их в 2, 5, 10 раз. В качестве коагулянта применяли раствор сернокислого алюминия, который из дозатора подавали с таким расчетом, чтобы концентрация коагулянта в обрабатываемой воде составляла около \00 мг/л. Время прохождения воды через осветлитель I1/!—2 часа, скорость фильтрации устанавливали 5—6 м/час при высоте загрузки фильтра 70 см. Продолжительность каждого опыта 4—5 часов. Как показали наши наблюдения, очистка воды на установке •была хорошей по показателям цветности и прозрачности; по ним качество обработанной воды соответствовало ГОСТ на питьевую воду.
Результаты опытов показали, что коагуляция и фильтрация снижают содержание продуктов производства капролактама в воде (табл. 1). Так, при содержании циклогексанона на уровне предельно допустимой концентрации" (0,2 мг/л) снижение последней в среднем составляло 9,5%, циклогексанола (0,5 мг/л)—9,2%, оксима циклогексанона (I мг/л) — 13,9%, капролактама (I мг/л)— 14,6%. При увеличении исходных концентраций до 2, 5, 10 ПДК в большинстве случаев процент снижения возрастал в 11/г—2 раза. Однако остаточные концентрации всегда при этом превышали предельно допустимые.
Хлорирование воды, содержащей продукты производства капролактама в концентрациях от 1 до 10 ПДК, осуществляли хлорной известью с дозами активного хлора от 1 до 4,5 мг/л. Активный и остаточный хлор определяли через интервалы времени от 5 мин. до 4 часов и в эти же сроки — концентрации внесенных веществ после предварительного дехлорирования воды. Как показали результаты исследований, изучавшиеся вещества обладали разной устойчивостью к действию хлора (табл. 2).
Так, наиболее устойчивым к действию хлора оказался капролактам, концентрации которого от 1 до 10 мг/л не изменялись в течение 4 часов при действии всех доз активного хлора. Это согласуется с хлорпоглощаемостью, которая оставалась на уровне соответствующих контрольных опытов, и с данными литературы об устойчивости лактамного кольца. Наименее устойчивым при контакте с хлором оказался оксим циклогексанона: его концентрации на уровне ПДК — 1 мг/л — не обнаруживались в воде через 5 мин. при минимальной дозе активного хлора. Через 30 мин. оксйм не обнаруживался и в концентрациях 10 мг/л. В то же время хлорпоглощаемость испытуемых растворов росла с увеличением содержания оксима.
Таблица 1
Результаты изучения на экспериментальной установке влияния коагуляции и фильтрации на содержание в воде вещества производства капролактама
Вещество Концентрация (в мг/л) Средний процент снижения после коагуляции, отстаивания, фильтрации
исходная * • к к ь * ч о I Ч и = о та к к О О = £ С X я С после фильтрации
Капролак- 1,0 0,94 0,85 14,6
там 5,0 4,07 4,03 19,3
10,0 8,52 7,82 21,8
Цнклогекса- 0,5 0,48 0,45 9,2
нол 1,0 0,96 0,88 11.8
5,0 4,16 4,04 19,2
Циклогекса- 0.2 0,19 0,18 9,5
нон 1,0 0,93 0,85 15,4
2,0 1,79 1,72 14,4
Циклогекса- 1,0 0,89 0,86 13,9
ноноксим 5,0 4,25 4,19 16,2
Примечание. В таблице представлены средние данные из 3—4 опытов для каждой концентрации.
Таблица 2
Результаты изучения влияния хлорирования воды на содержание в ней продуктов
производства капролактама
Вещество Доза активного хлора (в ме/л) Концентрация веществ (в мг'л)
исходные через 5 мни. через 4 часа
Капролактам 1,36 1,0—10,0 _ 1,0—10,0
3,80 1,0—10,0 — 1,0—10,0
Циклогексанол 1,35 0,5—5,0 — 0,48—4,20
3,36 0.5—5,0 — 0,32—4,30
Циклогексанон 1,17 0.2—2,0 — 0,14—1,93
3,86 0.2—2,0 — 0,12—1,67
Циклогексаноноксим 1,17 1,0—10,0 0,0—4,50 —
4,53 1,0—10,0 0,0—2,50
Примечание. В таблице представлены средние данные из 5—6 определений с каждой концентрацией.
Очевидно, имела место известная реакция оксимов с хлором с образованием хлорнитрозо-производных (реакция Пилоттй).
При хлорировании цнклогексанона и циклогексенола их концентрации в одних опытах снижались, что могло быть обусловлено образованием хлорпроизводных, а в некоторых оставались стабильными. По данным литературы, эти вещества являются устойчивыми соединениями, однако при хлорировании циклогексанона могут получаться различные хлорпро-изводные в зависимости от условий (Caujolle и Dang Quoc Qtian). При хлорировании цнкло-гексанола возможна описанная в литературе реакция замещения водорода хлором в водной среде в присутствии углекислого кальция с образованием 2-хлорциклогексанона (К. Не-ницеску).
Выводы
1. Обработка воды коагулянтом — сернокислым алюминием — и последующая фильтрация через песчаный фильтр снижают содержание вредных веществ производства капролактама в воде. При концентрациях на уровне ПДК снижение составляет в среднем 9,2— 14,6%, при концентрациях 2, 5, 10 ПДК — 14,4 — 21,8%, но остаточные количества превышают предельно допустимые.
2. Хлорирование воды показало, что капролактам устойчив к действию хлора; цикло-гексанол, циклогексанон и его оксим, по всей вероятности, реагируют с хлором, что снижает их содержание в воде; при этом возможно образование хлорпроизводных.
ЛИТЕРАТУРА. Неницеску К. Д. Органическая химия. М., 1962. — Ч е р к и н с к и и С. Н., Г а б р и л е в с к а я Л. Н., Л а с к и н а В. П. и др. Гиг. и сан., 1970, № 11, с. 15.
Поступила 25/11 1972 г
УДК 613.632.4-074:543.544'
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕТРАГИДРОБЕНЗИЛОВОГО ЭФИРА ЦИКЛОГЕКСЕНКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ В ВОЗДУХЕ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Канд. хим. наук В. А. Цендровская, С. Е. Катаева
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии, пестицидов,
полимерных и пластических масс
Для определения тетрагидробензилового эфира циклогексенкарбоновой кислоты (ТГБЭ) в воздухе предлагается метод тонкослойной хроматографии на силикагеле, в основу которого положен гидролиз сложных эфиров до высших спиртов с последующей дегидратацией их и получением ненасыщенных соединений, которые при конденсации с п-диметил-аминобензальдегидом в присутствии серной кислоты образуют окрашенные в красно-бурый цвет продукты (С. Е. Катаева и В. И. Кофанов). Чувствительность определения —2 мкг ТГБЭ на пластине. Определению не мешают тетрагидробензальдегид, диметилол тстрагидро-бензальдегида, а также другие эфиры, которые могут находиться в воздухе прч производстве диэпоксидных смол, как продукты деструкции или примеси исходного сырья этих смол.
