CC BY
12
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 614.777.1:628.16
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БЕЗРЕАГЕНТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ
Канд. биол. наук Г. А. Абрамович, С. В. Неганова, канд. техн. наук Е. А. Силин, Н. Д. Ломбардов
Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены, Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации
им. Костикова, Москва
Безреагентные методы обработки воды из поверхностных источников (рек, прудов, водохранилищ) в. условиях сельского хозяйства обеспечивают надежность ее очистки, сохраняют природные вкусовые качества воды, упрощают обслуживание очистных сооружений и удешевляют их эксплуатацию. Основным очистным сооружением в
Рис. 1. Схема опытной установки по дезодорации, обесцвечиванию и осветлению воды
производительностью 3 м31сутки.
1— резервуар исходной воды; 2 — поплавковое реле; 3— центробежный насос 2К-6 с электромотором; 4 — щит управления; 5 — дозировочный сосуд; 6 — бачок постоянного напора; 7 — поплавковый регулятор уровня воды; 8 — дифференциальный жидкостный манометр; 9 — анемометр крыльчатый; 1и— аэратор барботажного типа; 11—■ электрокоагулятор пластинчатый; 12 — вентилятор центробежный с электромотором; 13 — автоматический переключатель полярности тока; 14 — выпрямитель селеновый ВСА-5; 15 — медленный фильтр ВНИИГиМ: 16 — горизонтальная перегородка (дно отстойннка), // — пьезометрический щит; 18 — фильтр.
сельскохозяйственном водоснабжении является медленный песочный фильтр. По существующим нормам на такой фильтр может быть подана вода с содержанием взвешенных веществ не более 50 мг/л и- цветностью до 50°. Если вода не удовлетворяет этим требованиям, то рекомендуется устанавливать дополнительные сооружения (горизонтальный отстойник, предварительный фильтр) или переходить на реагентные схемы ее обработки.
В последние годы во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. Костякова разработаны безреагентные схемы очистки мутных и цветных вод и конструкции сооружений. Одну из таких схем (рис. 1) изучали в гигиеническом отношении в 1963—1964 гг. на опытной установке в г. Дмитрове Московской
N
области. В состав установки входил медленный фильтр ВНИИГиМ с отстойной частью, позволяющей подавать на фильтры воду с содержанием взвешенных веществ до 500 мг/л, электрокоагулятор и аэратор барботажного типа. При установке электрокоагулятора перед отстойной частью медленного фильтра можно обрабатывать воду с содержанием взвешенных веществ более 500 мг/л и с цветностью более 50°. Сущность безреагентного коагулирования состоит в анодном растворении алюминия (или железа) в проточном электролизере, через который проходит обрабатываемая вода. В результате гидролиза образуются хлопья коагулянта. Обесцвечивание воды частично происходит также за счет действия окислителей, выделяющихся при электролизе. Аэратор барботажного типа высокой интенсивности предназначен для устранения из воды запахов и привкусов преимущественно биологического
Рис. 2. Результаты гигиенической оценки работы опытной установки по осветлению и обесцвечиванию питьевой воды (электрокоагулятор и медленный фильтр ВНИИГиМ). / — цикл I; 2 — цикл II; 3 — цикл III, первый период; 4 — цикл III, второй период; 5 — цикл IV.
происхождения и улучшения ее вкусовых качеств. Кроме того, аэрация способствует выделению из воды некоторых видов примесей (например, железа). Обеззараживание ее осуществляется бактерицидными установками.
Таким образом, установка, состоящая из указанных выше элементов, предназначена для осветления, обесцвечивания, дезодорации и обеззараживания воды без применения химических реагентов.
Гигиеническое изучение опытной установки проводили во время 3 циклов ее работы по двум схемам' По первой схеме производили обесцвечивание воды путем электрокоагуляции с последующим отстаиванием и осветлением ее на медленном фильтре. По второй схеме, помимо того, осуществляли аэрацию воды для ее дезодорирования.
Очистке подвергали искусственно загрязненную воду р. Яхромы. Она обладала высокой цветностью (до 165°) и мутностью (до 189 мг/л). Микробное число было в пределах десятков и сотен тысяч, а коли-индекс — в пределах сотен тысяч. Запахи в воде не превышали 2 баллов.
В результате очистки воды как по первой, так и второй схеме отмечалось снижение ее мутности до нуля; значительно снизились цветность и бактериологические показатели (рис. 2). Однако для получения воды, отвечающей стандартным требованиям, необходимо было дополнительное ее обеззараживание.
На основе исследований можно было заключить, что опытная установка обеспечивает вполне удовлетворительную очистку воды, обладающей более высокими показателями загрязнения, чем допускает ГОСТ 2761-57, и высокой цветностью. Однако с целью выявления перспективности этого сооружения для сельских условий некоторые
/30 t
процессы очистки нуждались в углубленном изучении. В частности, требовалось выяснить вопрос о дезодорирующей способности аэратора барботажного типа в зависимости от времени пребывания воды в аэраторе при различном расходе ее и воздуха. Объяснялось это тем, что вода, подвергавшаяся очистке, не обладала столь интенсивными запахами, чтобы можно было судить о степени их ослабления после аэрации. Вызывалась необходимость также более детально изучить электрокоагуляцию в зависимости от различных параметров работы электрокоагулятора (сила тока, расход алюминия и т. п.).
Экспериментальные исследования осуществлялись поэтапно. Было поставлено 78 опытов, из них 33 по дезодорации воды с различными запахами, 24 по электрокоагуляции воды и 21 по работе всех элементов установки в целом. Специальных исследований последнего звена установки — медленных фильтров ВНИИГиМ — не проводили, так как они были детально изучены ранее'.
Опыты показали, что электрокоагуляция воды обеспечивает ее обесцвечивание более чем на 50% при цветности исходной воды 80—100° и силе тока 2 а. Для получения воды с цветностью, отвечающей требованиям ГОСТ, силу тока необходимо увеличить.
Для опытов по дезодорации воду с запахами сероводорода, хлорфенольным и землистым приходилось готовить искусственным путем.
Запах сероводорода, а в последующем и другие запахи, удаляли в зависимости от времени пребывания воды в аэраторе, от расхода воздуха и воды. Во всех условиях опыта запах сероводорода в результате аэрации при 20° в течение 24 сек. снижался в среднем с 5 до 2,1 балла, а при более длительном пребывании воды в аэраторе (37 сек.) — до 1,9 балла.
Таким образом, запах сероводорода с помощью аэратору барботажного типа высокой интенсивности удалялся из воды вполне удовлетворительно.
Опыты по освобождению воды от хлорфенольного запаха при барботаже ее в течение 24—32 сек. и отношениях расхода воздуха и воды от 675 до 1190 показали, что в процессе аэрации этот запах снижался с 3,7 до 2 баллов при 20°. Однако получение воды при аэрации с «аптечным» запахом в 2 балла возможно лишь в условиях, когда в исходной воде он не будет превышать 4 баллов.
Результаты исследований воды в процессе ее очистки на опытной установке
Показатели Исходная вода 1-it этап р 2-й этап Р 3-й этап Р 4-й этап Р
после аэратора после элект-рокоа-гуля-тора после отстойника после фильтра
М
Запах при 20° .... 3,9 2,3 0,001 2.4 0 001 2,3 0,001 1,4 0,001
» » 65° . . . . 4,4 3,2 0,001 3,5 0,001 3,4 0,001 2,6 0,001
Цветность (в градусах) 110.6 107,0 0,5 69,7 0,001 69,5 0,001 54,7 0,001
Мутность (в мг/л) . . . 17,5 19,7 0,5 32,0 0,001 17,0 0,5 3,5 0.001
рН.......... 7,5 7,8 0,01 7,5 0,5 7,4 0,5 7,5 0,5
Железо (в мг/л) .... 1,6 1,8 0,5 1,9 0,5 1.8 0,5 0,8 0.01
Алюминий...... 0,2 0,15 0,5 4,3 0,001 1,6 0.001 0,13 0,001
общий остаточный — — 0,6 0,2 0,2 0 0,01
в коагулированной 0,05 0 0,01
воде......• — — 3.7 1,5
Щелочность (в мг-экв/л) 5,6 5,6 0,5 5,5 0,2 5,5 0,2 5,4 0,02
Окисляемость
(в мгО^/л)...... 14,8 13,9 0,5 14,0 0,5 12,1 0,01 8,9 0,001
Раствор кислорода 8,3 0,02
(в мгО^/л)...... 10,3 10,9 0,5 10,1 0,5 9,5 0,5
БПК5 (В мгОг/л) . . . 5,2 5,9 0,5 5,2 0,5 4,2 0,5 2,3 0,001
Примечание. Р указывает на достоверность изменений, происходящих в процессе очистки воды по сравнению с исходной водой.
Для обогащения воды землистым запахом мы воспользовались рекомендациями многих отечественных авторов, предлагавших заражать ее лучистыми грибками — акти-номицетами. Опыты по удалению землистого запаха из воды производили в течение 25—37 сек. при отношениях расхода воды и воздуха от 725 до 1460. После аэрации
1 Гигиена и санитария, 1964, № 3; 1965, № 5.
отмечали снижение землистого запаха воды при 20° с 4,8 до 2,8 балла. Однако полностью освободить ее от такого запаха не удалось. Что касается других санитарных показателей, которые также определяли после аэрации воды, обладающей тем или иным из указанных выше запахов, то они не менялись по сравнению с исходной водой. Отмечалось лишь повышение рН (с 7,0 до 7,6) и значительное повышение растворенного кислорода в воде.
После изучения гигиенической эффективности отдельных звеньев установки было проведено испытание всех элементов ее в их взаимодействии. Наблюдения велись 4 дня, причем пробы на всех этапах очистки отбирались через каждые 2 часа на протяжении каждого рабочего дня. Всего было отобрано 75 проб. Полученные результаты представлены в таблице.
На основе исследований гигиенической эффективности работы опытной установки можно рекомендовать ее для внедрения в практику сельского строительства при условии, что исходная вода не должна обладать землистым запахом выше 4 баллов.
Поступила 12/Х 1965 г.
УДК 613.31:613.68]:672.41
К ВОПРОСУ ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА СУДАХ ПРИ ХРАНЕНИИ ЕЕ В ЦЕМЕНТИРОВАННЫХ
ЦИСТЕРНАХ
А. М. Войтенко
Бассейновая санэпидстанция Черноморско-Азовского водздравотдела,
Одесса
До настоящего времени водоснабжение судов остается важной проблемой. Несмотря на предложения использовать для питья опресненную морскую воду, все суда, отправляясь в рейс, по-прежнему запасаются береговой водой, которую хранят в цистернах. Наиболее распространенным антикоррозийным материалом для таких цистерн является цемент. Рекомендации использовать для этих целей другие составы себя не оправдали. Применение с антикоррозийной целью этинолевых красок придает воде специфический запах и вкус, окисляемость ее повышается до 50—70 мг/л 02, ухудшаются бактериологические показатели.
В нашу задачу входило изучить изменения качества питьевой воды при хранении ее в цемгнтнрованных цистернах.
Команда одного из судов дальнего плавания длительно употребляла воду из цистерн, которые были оцементированы непосредственно перед выходом его в рейс. По заявлениям членов экипажа, спустя некоторое время в питьевой воде обнаруживались посторонние привкусы и запахи, появлялся осадок.
Исследование питьевой воды ацидометрическим методом обнаружило степень насыщения ее щелочью в пределах 250—300 мг/л [в пересчете на Са(ОН)2]. В воде из других емкостей, которые не были зацементированы (форпик, ахтерпик) повышения щелочности не было.
Лимонный сок, примененный для нейтрализации, не дал желаемых результатов так же, как и шестикратная смена воды в танках в различных портах. Даже после многократной смены вода в танках имела повышенную щелочность (80—130 мг/л) и содержала фосфор (0,1—0,2 мг/л) при хороших бактериологических показателях.
Было установлено, что цементировка танков производилась с нарушением санитарных норм и технологических правил: цементное покрытие наносилось в один слой и не было достаточно высушено перед тем как танки заполнялись водой. Это и послужило причиной резкого увеличения щелочности воды вследствие выщелачивания цемента и перехода в нее гидроокиси кальция (П. Н. Яговой).
Исследование питьевой воды на 200 судах Черноморского и других пароходств обнаружило повышение гндроксильной щелочности воды, хранившейся в цементированных цистернах, в пределах 5—170 мг/л. В одном случае степень насыщения воды щелочью в цистерне, где накануне была произведена цементировка, достигала 2257 мг/л. Вода, загружаемая в цистерны, всегда имела нейтральную реакцию.
Требовалось найти способ обработки цистерн, при котором не ухудшалось бы качество воды. Учитывая, что при цементировке цистерн поверхностная пленка углекислого кальция, препятствующая свободному переходу в воду двуокиси кальция, образуется очень медленно, мы ввели в воду для активизации процесса образования пленки свободную углекислоту. Экспериментальным путем установлено, что наилучший эффект дает насыщение воды углекислым газом до 0,2—0,3% при экспозиции в 24 часа. При этом углекислый газ не оказывает агрессивного действия на цемент, но способствует образованию стойкой пленки углекислого кальция, которая не
