CC BY
23
Таблица 5. Образование эритемы в марте, апреле и декабре от ртутной кварцевой лампы (при расстоянии 30 см)
Инициалы испытуемых Дата Время образования эритемы в секундах Количество разложившейся щавелевой | кислоты в мг/см2
Д. 30.III 9(! 0,0069
10.XII 135 0,018
п 9.IV зз 0,0036
З.ХП 60 0,'091
к, д. 30.111 30 0,0038
» > 30.XII 90 —
к л .... . . 30. IV 60 <',00708
я » 6.XII 120 0,021
Разбор приведенного экспериментального материала позволяет сделать следующие выводы:
о
1. В Ленинграде ультрафиолетовая радиация короче 3 500 А появляется с 20.1. Время с 20.1Х по 20.1 в Ленинграде можно считать биологической полярной ночью.
2. Эритемная область ультрафиолетовых лучей достигает земной поверхности в Ленинграде лишь с начала марта по конец октября. В весенне-летние месяцы за час на вертикальную поверхность падает примерно 0,3 эритемной дозы суммарной радиации.
На перпендикулярную поверхность прямых солнечных лучей приходится в июне—июле 1 эритемная доза за час, в мае—0,71, в апреле— 0,66 и в марте — 0,48 эритемной дозы. Соответственно этому для получения эритемы в июне—июле необходимо облучение в течение часа, в мае — 84 минут, в апреле — 91 минуты и в марте—124 минут.
3. Необходимое количество ультрафиолетовых лучей житель Ленинграда получает в течение 1—3 часов пребывания на улицах, площадях, скверах, принимая во внимание ультрафиолетовую радиацию, приходящуюся на вертикальную поверхность.
С. А. НЕСМЕЯНОВ-
Феносольвановый метод извлечения фенола
из сточных вод
Из Института общей и коммунальной гигиены АМН СССР
Борьба с загрязнением водоемов фенолами является одной из серьезных задач для санитарных и санитарно-технических организаций в Советском Союзе. В связи с предстоящим ростом предприятий химической промышленности в ближайшие пятилетки эти организации должны быть заранее готовы к проведению мероприятий по очистке феноль-"ных сточных вод.
Фенол содержится в значительных количествах в сточных водах коксохимических, газогенераторных и пластмассовых предприятий, установок для изготовления искусственного топлива, комбинатов химического синтеза органических веществ и многих других. Хорошо известно, что некоторые виды фенолов (простые, летучие фенолы,, в первую очередь карболовая кислота и ортокрезол) способны придавать
речной воде иодоформный запах после ее хлорирования при концентрациях 0,0005 и даже 0,00002 мг на 1 л. Этот «порог запаха» находится далеко за пределами чувствительности существующих химических методов определения фенола (приблизительно 0,03 мг/л). Для нелетучих, сложных фенолов порог запаха после хлорирования повышается: например, для а- и ¡¡¡-нафтолов, резорцина, пирогаллола—до 0,5 мг/л. Во многих практических случаях пользование речной водой для питьевых целей бывает противопоказано именно в силу наличия в ней ничтожных количеств фенола при отсутствии каких-либо других показателей загрязнения. Поэтому извлечение фенолов из сточных вод ряда промышленных предприятий является самостоятельной задачей.
Существующие многочисленные методы очистки сточных вод от фенолов можно разбить на четыре основных группы:
1) методы уничтожения фенолсодержащих сточных вод (гашение кокса, утилизация сточных вод для некоторых технологических процессов);
2) методы разрушения фенола в сточных водах (биологическая очистка, почвенная или искусственная);
3) методы извлечения фенола из сточных вод без его использования (сорбция при пропуске сточных вод через шлакоотвалы, отходы руды и т. д.);
4) методы регенерации фенола.
Применение того или иного способа обезвреживания сточных вод зависит от характера сточных вод, наличия тех или иных сырьевых ресурсов и ряда местных условий. Ни один из существующих до сих пор методов не является универсальным. Однако в наибольшей степени претендующей на универсальность надо считать группу методов регенерации фенолов. Применение последних, кроме того, позволяет возвращать химической промышленности ценный продукт — фенол. В ряде случаев извлечение фенола этим путем является не только окупающей себя операцией, но и рентабельной.
Существующие методы регенерации фенола основаны на обработке •сточных вод активированным углем, горячим воздухом и жидкими растворителями фенола. При помощи активированного угля фенолы могут быть извлечены полностью и затем почти полностью отделены от угля каким-либо растворителем фенола (проще всего бензолом) и последующей обработкой угля водяным паром. Как метод очистки сточных вод от фенола обработка активированным углем весьма совершенна, однако стоимость способа высока. Расходы, как правило, далеко не покрывают стоимости получаемого продукта.
Метод Конперса состоит в том, что через нагретые сточные воды пропускаются большие количества воздуха, циркулирующего в замкнутой системе. Выдуваемые из воды пары фенола улавливаются раствором щелочи. Получаемый фенолят обрабатывается затем углекислотой (используются дымовые газы) и каустифицируется известью. Освобожденная от фенолов щелочь используется для дальнейшего оборота. Метод Конперса позволяет извлекать из сточных вод только наиболее летучие формы фенолов.
При извлечении фенолов жидкими растворителями используют бензол, трикрезилфосфат и различные масла и смолы, получаемые при сухой перегонке угля. Основным недостатком бензола как растворителя является его относительно малая избирательная способность по отношению к фенолу. Количество бензола, потребное для извлечения фенола из сточных вод, очень велико. На 1 часть фенола нужно отогнать для последующего получения чистого фенола свыше 100 частей бензола. Операцию отгона заменяют обработкой феноло-бензольной смеси щелочью. Получаемый фенолят натрия обрабатывается С02 и Са(ОН)2 (метод Потт и Гильгершток). Применение этого метода рентабельно только в тех
2 Гигиена и санитария, № 7
9
случаях, когда завод, обрабатывающий свои сточные воды, так или-иначе связан с производством бензола и имеет его в больших количествах (он дешев и не удорожается за счет транспортных операций).
Избирательная способность по отношению к фенолу у трикрезилфос-фата значительно выше, чем у бензола. Однако экстракция фенола трн-крезилфосфатом связана с большой потерей последнего, так как он представляет собой тяжелую жидкость с высокой точкой кипения (около 290°); при регенерации трикрезилфосфата отгоняется фенол (имеющий более низкую точку кипения). В силу этого трикрезилфосфат сильно загрязняется посторонними веществами (извлекаемыми вместе с фенолами из сточных вод). Для пуска его в оборот нужно значительную часть заменять свежим. В силу этого метод является рентабельным только применительно к узкому кругу видов сточных вод.
В литературе рекомендованы многочисленные растворители для извлечения из сточных вод фенола; однако они не получили сколько-нибудь широкого практического распространения. Один из путей разработки эффективного и рентабельного способа извлечения фенола из сточных вод экстрагированием сводится к отысканию такого растворителя фенола, который бы отвечал ряду условий. Основные из них следующие: 1) растворитель должен обладать высокой избирательной способностью по отношению к фенолу, практически не растворяться в воде и не давать с ней эмульсий; 2) иметь точку кипения более низкую, чем фенол; 3) извлекать из воды по возможности большее число видов фенолов. В направлении решения этой задачи за последние годы за границей (Чехословакия и Германия) были достигнуты значительные успехи.
Несмотря на то, что указания на высокую избирательную способность по отношению к фенолам группы сложных эфиров алифатического ряда (бутил-, амилацетаты) имелись еще в 1931 г., их практическое применение нашло себе место только в 1940 г. В качестве растворителя фенола применялся продукт, получивший название феносольвана, почему и метод извлечения фенолов этим путем носит название фено-сольванового.
Феносольван является побочным продуктом синтеза метанола и представляет смесь различных эфиров высших алифатических спиртов. Он содержит до 85% бутилацетата. Кипит при 110—114°. Растворимость в нем фенола приблизительно в 25 раз больше, чем в бензоле, и в 2 раза больше, чем в трикрезилфосфате. Его главное преимущество как практического растворителя заключается в том, что после извлечения фенола из сточной жидкости полученная смесь феносольванфе-нол может быть разделена простой отгонкой чистого феносольвана от фенола (а не наоборот). В силу этого он регенерируется почти без всяких посторонних примесей, и его расход в установках очень мал. Он практически мало растворим в воде. Высокая растворимость в нем фенола делает возможным ограничиться небольшой добавкой его к сточной жидкости.
В прошлом году мной была осмотрена действующая установка в г. Мост (Чехословакия) на заводе искусственного жидкого топлива «Сталинова заводи».
Установка включает в свой состав: маслоотделители {единственный вид предварительной обработки сточной жидкости); систему теплообменников, охладителей и нагревателей воды; экстракционные башни (с кольцами Рашига); отстойники-разделители (для отделения основной массы феносольвана от воды); отгонные башни для отгона остатков феносольвана от воды; ректификационные колонки для разделения смеси фенолфеносольван; вторичные ректификационные колонки для окончательного разделения смеси под вакуумом; сборники для фенола, феносольвана и масел.
Установка пропускает в сутки около 500 м"* фенольных вод. Сточные воды содержат около 35 г фенолов в 1 л. Выход фенолов — 6—9 т в сутки. Метод дает возможность извлечь почти полностью одноатомные фенолы; в значительной мере извлекаются и многоатомные.
Очищенная сточная жидкость содержит около 400 мг фенола на 1 л. Таким образом, процент задержки фенола около 99.
Технологи установки указывают, что этот процент не является пределом, и при некоторой реконструкции установки содержание фенола в очищенной сточной жидкости может быть доведено до 200—150 мг в 1 л. Управление процессом в значительной мере механизировано и автоматизировано. Самозаписывающая аппаратура регистрирует температуру в отдельных частях установки. В некоторых частях температура выравнивается автоматически (в ректификационных колонках). Окончательный продукт поступает в продажу.
Управление фабрикой считает свою установку безусловно рентабельной, несмотря на то, что в качестве растворителя применяется собственно не феносольван, а технический бутилацетат, доставляемый в настоящее время из Америки, так как в Чехословакии нет источников получения феносольвана. Установка занимает территорию приблизительно» в 0,6 га и представляет почти самостоятельное предприятие.
В силу того что при феносольвановом методе растворитель регене рируется в чистом виде, освобождаясь от всех посторонних примесей, извлекаемых, помимо фенолов, из сточных вод, этот метод является в значительной мере универсальным, применимым к подавляющему большинству видов фенолсодержащих сточных вод, если они имеют концентрацию фенолов не ниже некоторой величины. По данным технологов «Сталинова заводи», эта концентрация лежит в пределах 1—1,5 г на 1 л. При более низком содержании фенола регенерация этим методом перестает быть рентабельной
Само собой понятно, что феносольвановый метод, так же как и все; экстракционные, в основном освобождает сточную жидкость только-от фенолов. Общее уменьшение в сточных водах органических загрязнений. не превосходит 15—20%. Кроме того, в некоторых практических случаях остаточное содержание фенолов в очищенных сточных водах (200—400 мг/л) может иметь значение для принимающих сточные воды водоемов как фактор порчи вкуса их воды (при малых разведениях в-водоеме).
Поэтому было бы неправильным расценивать феносольвановый метод как метод полной очистки фенолсодержащих сточных вод. В некоторых случаях он может быть достаточен, в некоторых должен быть, комбинирован с дополнительной обработкой сточных вод. Однако, ввиду его значительной универсальности, рентабельности и высокого эффекта задержки фенолов, он имеет все основания к освоению и внедрению в нашу практику.
В. А. ГОРБОВ'.
Сливные станции ДЛЯ ЖИДКИХ отбросов:
Из Института общей и коммунальной гигиены АМН СССР
Перед войной во многих городах СССР с большой пользой работали сооружения, получившие название сливных станций. При помощи этих станций в канализацию сливались жидкие отбросы, вывозимые из неканализованных зданий ассенизационным транспортом.
