CC BY
9
pound was detected in the air at a distance of 500 m from the site of discharge in concentrations of 0.0 to 3.3 mg/m3 and within a radius of 1 km in concentrations of 0.0 to 2.6 mg/m3. The work is being continued to obtain hygienic backgrounds for determining the maximum permissible concentraton of malleic anhydride in the atmospheric air. Its olfactory threshold value ind that for producing an irritating effect on the mucous membranes of eyes and respiratory tract have already been determined. For most sensitive persons they lie between 1.3 mg/m3 and 1.0 mg/m3 malleic anhydride respectively.
it ir it
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МЕДЛЕННЫХ ФИЛЬТРОВ КОНСТРУКЦИИ ВНИИГиМ ДЛЯ СЕЛЬСКИХ ВОДОПРОВОДОВ
Канд. биол. наук Г. А. Абрамович, инженер Н. Д. Ломбардов, младший научный сотрудник С. В. Неганова, канд. технических наук Е. А. Силин,
инженер 3. Я. Ярославский
Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены и Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. акад.
А. Н. Костикова
Организация на селе централизованного водоснабжения, являющегося наиболее приемлемым с гигиенической точки зрения, все еще сталкивается со значительными трудностями из-за отсутствия достаточно надежных в гигиеническом и рациональных в технико-экономическом
Рис. 1. Схема забора воды из открытых водоемов с очисткой ее на медленных фильтрах конструкции ВНИИГиМ.
1 — регулирующий резервуар исходной воды; 2—насос первого подъема; 3 — насос второго подъема; 4 — бактерицидный аппарат; 5 — резервуар чистой воды; 6 — регулятор скорости фильтрования; 7 — сосуд постоянного расхода воды; 8 — отстойная часть; 9—фильтр; 10—дренажная
труба; 11 — подключение к сети.
отношении очистных установок для очистки воды открытых водоемов. За последние годы возрос интерес специалистов к использованию для очистки воды в сельских условиях медленных фильтров.
Всесоюзным институтом гидротехники и мелиорации им. А. Н. Кос-тякова (ВНИИГиМ) в 1956—1961 гг. были проведены инженерные исследования медленных фильтров с целью выявить возможность расширения области их применения, повысить надежность обработки воды на них и механизировать процесс восстановления пропускной способности песчаного слоя Схема забора воды из открытых водоемов
1 Е. А. Силин. Исследование работы медленных фильтров малой производи-
тельности. Дисс. 1961.
с очисткой ее на медленных фильтрах конструкции ВНИИГиМ представлена на рис. 1.
Расширение области применения фильтров достигнуто за счет размещения в верхней части корпуса фильтра горизонтального отстойника для предварительной обработки воды. Такая конструкция фильтра позволяет подавать на него воду с содержанием взвешенных веществ до 500 мг/л, в то время как к обычным медленным фильтрам поступает вода с содержанием взвешенных веществ до 50 мг/л. Совмещение 2 сооружений в одном дает экономию строительной стоимости на 15—20%. позволяет сократить занимаемую территорию, исключает дополнительные потери напора на высотной схеме (на участке отстойник — фильтр). Контроль за работой этих сооружений сосредоточивается в одном месте. Совмещение, что особенно важно, дает возможность заменить ручную чистку фильтра верхней промывкой, используя для нее объем воды, находящийся в отстойной части фильтра.
Надежность обработки воды повышается благодаря устойчивому режиму работы фильтра, исключающему резкие изменения в скорости фильтрования и увеличивающему равномерность действия агрегата по площади. Введено автоматическое регулирование скорости фильтрования в течение суток, которая ныне плавно возрастает под действием нового регулятора от нуля до расчетной величины, после чего поддерживается постоянная скорость. Круглосуточная работа агрегата в условиях, исключающих толчки в скорости фильтрования, создает устойчивый выход доброкачественного фильтрата и уменьшает требуемую площадь фильтра. При ручном регулировании скорости фильтрования, а также при любом регулировании, когда возможно возникновение толчков в работе фильтра, рекомендовано устанавливать уравнительный бачок перед регулирующим устройством.
Механизация процесса восстановления пропускной способности фильтра достигнута верхней промывкой загрязненного пленочного слоя системой стационарных или передвижных струй воды с удалением отмытых загрязнений восходящими или горизонтальными потоками воды.
Гигиеническую оценку эффективности работы медленных фильтров конструкции ВНИИГиМ проводили на двухсекционной опытно-производственной установке, построенной в 1960—1961 гг. в Дмитрове Московской области (рис. 2).
Корпус установки, полузаглубленный в грунт, сделан из монолитного железобетона. Одна из секций (медленный фильтр № 1) площадью 2 м2 имеет горизонтальный отстойник в верхней части, время пребывания воды в котором при скорости фильтрования 0,2 м/час составляет около 8 часов. Производительность фильтра 0,4 м3/час, скорость фильтрования регулируется автоматически. Фильтр промывают горизонтальным потоком воды, пропускаемым импульсами по поверхности загрязненного слоя песка с высокой скоростью. Вторая секция установки (медленный фильтр № 2) площадью 2,8 м2 имеет горизонтальный отстойник в верхней части, время пребывания воды в котором при скорости фильтрования 0,2 м/час составляет около 5 часов. Производительность фильтра 0,6 м3/час, скорость фильтрования регулируется вручную пробковым краном с установленным перед ним уравнительным бачком площадью 1/гг от площади фильтра.
Фильтр промывается низконапорными стационарными струями воды, образующимися при прохождении воды через отверстия перфорированного щита особой конструкции, служащего одновременно дном отстойника. Фильтры были загружены песком крупностью 0,3—2 мм, эффективным диаметром 0,32—0,35 мм при коэффициенте неоднородно
ности -т- = 2,5—2,8. Увеличенная крупность песка позволяет несколько и 10
Рис. 2. Двухсекционная опытно-производственная установка медленных фильтров ВНИИГиМ в
Дмитрове. / — корпус установки: 2—горизонтальный отстойник: 3—фильтр с промывкой гидравлическими ударами; 4 — фильтр с промывкой низконапорными струями воды; 5 — система для удаления промывной воды: 6 — промывное устройство: 7 — горизонтальная перегородка: 8 и 9 — регуляторы сброса промывной воды; 10 — сбросная труба; И и 12 — дренажные трубы; 13 — трубопровод исходной воды; 14 — трубопровод чистой ВОДЫ; 15 — регулятор скорости фильтрования: 16 — камера регулятора скорости фильтрования; П — сосуд постоянного расхода воды с. подставкой; 18 — смотровой колодец; 19 — приемный колодец промывной воды; 20 и 21 — дырчатые перегородки: 22 — шаровой клапан; 23 — помещение опытной установки; 24 — ручная лебедка с рамой; 25 — система блоков и тросов; 26 — затвор для выпуска воды из отстойника при промывке фильтра; 27 — трубопровод дтя сброса воды из к?"—,г
повысить грязеемкость пленочного слоя фильтра; при обеспечении спокойной и равномерной работы фильтра основная масса загрязнений, вызывающих прирост потери напора, не проникает глубже 3—4 см от поверхности песка, т. е. находится в сфере действия промывных струй. При указанных размерах фракций песка существенно облегчается его сортировка и значительно снижаются отходы при подготовке фильтрующего слоя.
Фильтры работали круглосуточно. Исходная вода поступала из р. Яхромы. Было проведено исследование воды во время 2 начальных циклов 1 работы медленных фильтров. 1-й цикл длился 12 дней (2—13/VII 1962 г.), 2-й —21 день (30/VIII— 19/IX 1962 г.). После каждого цикла воду с фильтров спускали и отбирали пробы биологической пленки и песчаной загрузки для исследования. Всего было отобрано 247 проб для санитарно-химического и 289 проб для бактериологического исследований. Бактериологическое исследование вели по ГОСТ 5216-50 (двухфазным способом). Физико-химические исследования проводили обычными методами. Мутность и цветность определяли с помощью фотоколориметра-нефелометра. Биологическую пленку исследовали по методике, рекомендованной для почв.
Качество исходной воды, которая должна была очищаться на медленных фильтрах, по санитарному анализу отвечало требованиям ГОСТ 2761-57, но бактериальные показатели были значительно завышены (коли-индекс от 23 800 до 238 000).
После очистки воды на медленных фильтрах во время 1-го цикла ее качество было следующее: исчезал из воды желтый осадок, который наблюдался в исходной воде. Мутность, которая до фильтрования равнялась 7,85 мг/л, после фильтрования снижалась в среднем до 3,65 мг/л (на 55,5%), а через 6—7 дней после начала фильтрования — почти на 100%2. Прозрачность фильтрованной воды всегда была более 30 см независимо от прозрачности исходной воды, которая в отдельных случаях равнялась всего 1,25—13,9 см. Цветность исходной воды (15,3—25,3°) в фильтрате снижалась на 27,3—28,9%. Реакция среды, щелочность, жесткость и солевой состав изменялись незначительно. Так как указанные исследования проводились в начальной стадии работы фильтров, то некоторое влияние могло иметь вымывание из слоя песка веществ, повышающих щелочность и жесткость. Следует отметить значительное (на 43,1—46,2%) обезжелезивание воды в процессе очистки в результате образования под влиянием кислорода воздуха гидрата окиси железа, выпадающего в осадок и задерживающегося на фильтрах. Наблюдалось также снижение окисляемости воды на 25,2—28,6%, которая до фильтров составляла 6,19 мг/л Ог, а после фильтров 4,56—4,35 мг/л 02 и аммонийного азота (0,055 мг/л), присутствие которого в исходной воде в процессе очистки уменьшалось на 47,3—50,9% (0,022—0,029 мг/л). За счет окислительно-восстановительных процессов и частично при прохождении через фильтр совершенно исчезал из воды нитритный азот.
В результате очистки снижались также бактериальные показатели. Так, общее число микробов в 1 мл в среднем уменьшилось с 843 до 62, т. е. на 95 1 %, а коли-индекс — с 19 117 до 182, т. е. на 99.05%.
Второй цикл работы медленных фильтров проходил в условиях более низких температур воздуха и воды. Мутность воды (5,3—5,8 мг/л) снижалась на 51—71,7%, а через 7—8 дней — почти на 100%. Цвет-
1 Начальный цикл характеризует действие фильтра на свежезасыпанном песке, не бывшего еще в работе и заполненного исходной водой.
2 Повышенная мутность фильтрата в первые дни, вероятно, связана с остаточными загрязнениями в свежезасыпанном песке, а также в воде, которой был заполнен фильтр до пуска в работу.
ность (23,7°) уменьшалась на 43—52%- Изменение других показателей санитарного анализа оставалось незначительным.
Значительно уменьшалось микробное число (с 859 до 94—76, т. е. на 73,9—79%) и коли-индекс (с 48 546 и более до 143—162, т. е. на 99,7—99,6%).
Таким образом, в течение 2 начальных циклов работы медленные фильтры удовлетворительно обеспечивали очистку загрязненной воды открытого водоема от различных взвесей и в меньшей мере от бактерий. Количество кишечной палочки в очищенной воде все же не отвечало требованиям стандарта, что делает необходимым дополнительное обеззараживание очищенной воды.
Продолжительность работы фильтра с отстойником, как показали исследования ВНИИГиМ 1 в 1961 —1962 гг., в П/г—2 раза больше, чем без него. Установлено также, что во время 1-го цикла снижение таких показателей, как микробное число, происходило с 5—7-го дня работы фильтра, во время 2-го цикла — с 6—7-го дня. Значительное снижение содержания железа отмечалось на 9—10-й (1-й цикл) и на 11 — 12-й (2-й цикл) день работы фильтра.
На основании проведенных исследований можно утверждать, что созревание пленки, а в определенной мере и толщи песка начинается с 5—7-го дня работы фильтра. Исследования проб пленки и песчаной загрузки, проводившиеся на 12-й (1-й цикл) и 20-й (2-й цикл) день от начала фильтрования, показали, что в них содержится большое количество диатомовых водорослей, зеленые и сине-зеленые водоросли, простейшие животные организмы, много животных и растительных остатков. В пленке содержалось 8,4—8,6% органических веществ, много сапрофитных микроорганизмов и кишечных палочек.
Выводы
1. Изучение с гигиенической точки зрения эффективности очистки воды открытого водоема на медленных фильтрах конструкции ВНИИГиМ показало, что даже в начальном цикле работы они обеспечивают в значительной степени очистку воды водоисточника, отвечающего требованиям ГОСТ 2761-57 по всем показателям, кроме бактериальных. Уменьшается цветность (на 27—52%), мутность (на 51 —100%), количество железа (на 43—64%), общее количество бактерий в 1 мл (на 73,9—95,1%) и коли-индекс (на 93,1—99,7%).
2. Качество очищенной воды по бактериальным показателям не удовлетворяет требованиям ГОСТ 2874-54. Поэтому требуется дополнительное обеззараживание воды.
3. На промежуточной стадии работы фильтра (отстойника) задерживается часть взвешенных веществ, в результате чего продолжительность работы фильтра между промывками увеличивается в И/г—2 раза.
4. Биологическая пленка медленных фильтров, бактерицидное действие которой играет на медленных фильтрах большую роль, начинает созревать в летнее время с 5—7-го, а осенью с 6—7-го дня работы фильтров. Изменения в сторону снижения таких показателей, как мутность, содержание железа и бактерий, находятся в зависимости от созревания биологической пленки.
Поступила 24/У 1963 г.
1 Научно-технические отчеты ВНИИГиМ за 1961—1962 гг. Рукопись «Исследование работы и промывки опытно-производственных и лабораторных медленных фильтров конструкции ВНИИГиМ и вопросы их эксплуатации».
HYGIENIC EVALUATION OF THE VNIIGIM DESIGN SLOW FILTER EFFICIENCY
IN COUNTRY WATERWORKS
G. A. Abramovich, Candidate of Biological Sciences, N. D. Lombardos, Engineer, S. V. Neganova, Junior Scientific Worker, E. A. Silin, Candidate of Technical Sciences, Z. Ya. Yaroslavsky, Engineer
The VNIIGiM design slow filters have various advantages in technical and economical respects. A study of the efficiency of their functioning irom the hygienic point of view showed them to provide considerable purification of surface waters, whose physical and chemical properties met the requirements of the standard (GOST-2761-57) and the bacteriological indices considerably exceeded this standard. Once passed through filters the coloration of the water diminished by 27—52%, turbidity by 51—100%, iron content by 43—64%, oxidation by 15—28%, the total bacteria count in 1 ml by 73.9—95.1% and the coli-index by 93.1—99.7. Nevertheless, judging by the bacterial indices the quality of treated water in the course of two primary cycles did not meet the requirements of the standard (GOST 2874-54). The author considers the slow VNIIGiM filters to be quite promising for the use in rural conditions.
-Й- it -tr
О ВЛИЯНИИ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод
КОКСОХИМЗАВОДА НА СОДЕРЖАНИЕ 3,4-БЕНЗПИРЕНА
3. П. Федоренко
Украинский научно-исследовательский институт коммунальной гигиены, Киев
В предыдущем сообщении 1 были изложены данные о влиянии па-. рового метода очистки сточных вод коксохимического завода на со-^ держание в них канцерогенного углеводорода — 3,4-бензпирена. В пуб-V ликуемой ниже работе дана оценка эффективности биохимического ме-^а тода очистки, который наряду с паровым широко применяется на коксо-ч - химических заводах Украины.
Высокая эффективность указанного метода в отношении фенолов, аммиака, роданидов и др. позволяет в отдельных случаях допускать сброс сточных вод, прошедших биохимическую установку, в открытый водоем. До сих пор не изучался вопрос об освобождении сточных вод коксохимических заводов от канцерогенных соединений в процессе биохимической очистки.
Мы исследовали сточные воды смолоперегонного цеха одного из крупных коксохимических заводов и воду водоема, в который они поступают после биохимической установки. Сточная вода по ходу очистных сооружений освобождается от легких масел, смол и тяжелых взвешенных веществ. После такой обработки она поступает в биологический бассейн — основное сооружение биохимической установки, в котором происходит обесфеноливание. Затем во вторичном отстойнике вода освобождается от взвешенных веществ, количество которых после бассейна заметно возрастает. Для дополнительной очистки и отстаивания сточную воду, смешанную с хозяйственно-бытовыми водами, подают в пруд; оттуда она стекает в реку — маломощный водоем шириной 2—3 м и глубиной 0,5—1 м. Выше впадения сточных вод река перекрыта плотиной и образует пруд, используемый населением для купания.
После поступления очищенных сточных вод смолоперегонного цеха в реку внешний вид и физические свойства воды почти не изменяются. Качество воды по отдельным показателям (БПК, взвешенные вещества) не соответствует санитарным нормативам.
1 н. Я. Янышева, 3. П. Федоренко, Я. И. Костовецкий. Гигиена и санитария, 1962, № 9.
2 Гигиена и санитария, J* 3 I ЦвНТр. МвДИЦИНСОДД,
' „ БИБЛИОТЕКА «•ИС7СРСТГВ ^«ов1р,я,ННл
17
ЕКА
СССР
