CC BY
5
и В. К. Ляпидевский) обусловливается подбором колец фильтродержателя. Для обеспечения хорошего контакта стрелок и скольжения их по секторам к кончикам стрелок необходимо припаять серебряные контакты, находящиеся в избытке в реле РС-13. Установка смонтирована нами еще в 1964 г. и хорошо функционирует до настоящего времени.
ЛИТЕРАТУРА
Байков Б. К., Шульгин В. И. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1963, в. 7, с. 99. — Гусаров И. И., Ляпидевский В. К. Гиг. и сан., 1958, № 10, с. 10. — П р о к о п е н к о А. В., Ф е д о р ч у к С. Я. Там же, 1965, № 7, с. 60.
Поступила 5/1Х 1967 г.
УДК 614.777+628.16](477.41 >
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВЫХ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА КИЕВСКОМ ДНЕПРОВСКОМ ВОДОПРОВОДЕ
Проф. Р. Д. Габович, канд. мед. наук Г. Г. Руденко
Кафедра коммунальной гигиены Киевского медицинского института и Днепропетровский водопровод
В последние годы уделялось особое внимание обработке воды на Днепровском водопроводе, обусловленной специфическими свойствами воды Днепра, строительством в 3 км выше забора ее Киевской ГЭС и Киевского моря, отрицательно сказавшимся на качестве воды, а также возраставшими потребностями города в ней, вынуждавшими интенсифицировать процессы ее обработки с целью повышения производительности имевшихся очистных сооружений. Совместными усилиями сотрудников Днепровского-водопровода, сектора химии и технологии воды ИОНХ АН УССР и гигиенистов удалось преодолеть трудности и избежать ухудшения водопроводной воды. Использованные на Днепровском водопроводе во многом оригинальные приемы обработки воды представляют интерес для гигиенистов и санитарных врачей, поскольку они могут найти широкое применение, особенно при очистке высокоцветных вод. Крупнейшим притоком Днепра выше Киева является протекающая в заболоченных местах р. Припять с цветностью воды до 250°. Ввиду этого и Днепровская вода отличается высокой цветностью, достигающей в отдельные годы 200°, а также окисляемостью (до 20— 25 мг/л О2) при сравнительно небольшой БПК. По данным наших исследований, окраску воде на 8—15% сообщают гуминовые кислоты, а на 85—92%—фульвокислоты, из которых 95% осаждаются гидроокисью алюминия. Мутность воды невелика—до-17 мг/л. Вода имеет болотные, травянистые или иные неопределенные привкусы и запахи, интенсивность которых до строительства Киевской ГЭС лишь эпизодически пре- > вышала 2 балла. Общая обсемененность и коли-индекс воды зимой и весной были небольшими, но летом они увеличивались, достигая максимума в августе (в отдельные дни коли-индекс достигал 1 млн.). Минимальное развитие фитопланктона наблюдалось осенью и зимой (около 15 000 клеток в 1 л), а максимальное — в июле—августе^ Развитие сине-зеленых водорослей начиналось с апреля. По гидробиологическим данным, санитарное состояние реки в районе забора воды следует отнести к бета-мезооли-госапробному.
Во время строительства ГЭС и после заполнения водохранилища (Киевского-моря) наблюдалось снижение качества воды по ряду показателей. Ухудшались ее ор-ганолептические свойства, интенсивность запахов и привкусов нередко достигала 3, а эпизодически—4 баллов. На поверхности воды появились пленки нефтепродуктов. ) После хлорирования вода иногда стала приобретать неприятные запахи хлорфеноль-ного характера. Цветность воды возросла, а главное, не снижалась, как раньше, в летнюю межень; теперь большую часть года она находилась в пределах 60—100°. Ухудшились бактериологические показатели; в летние месяцы коли-индекс часто превышал 1 млн. После заполнения водохранилища значительно повысилось содержание фитопланктона — в июле—августе оно составляло 500 млн. клеток и более в 1 л.
Следует также добавить, что физико-химический и биологический состав днепровской воды значительно варьирует как по сезонам, так и в различные годы. Поэтому-технологическая схема обработки ее здесь должна быть гибкой настолько, чтобы при любом качестве речной воды доводить ее до кондиций, требуемых ГОСТ 2874—54. Набор сооружений, необходимых для этого, показан на рисунке.
Вода из реки поступает в водозаборный крытый ковш (О), который до 1964 г. представлял собой канал трапецеидального сечения с минимальной глубиной при низ-
ком горизонте воды 3,5 м; продолжительность пребывания в нем воды при среднеме-женном горизонте не превышает 1 '/2 часов. До 1964 г. ковш использовался, как обычные сооружения этого рода, а затем с целью интенсификации процессов окисления органических веществ и освобождения от водорослей он был перегорожен и превращен в своеобразный предварительный двухпоточный отстойник. Особые устройства у входа в ковш позволяли вводить в воду воздух для аэрации и газообразный хлор, а в конце ковша — пульпу с активированным порошкообразным углем. Решетка у входа в ковш задерживает крупные плавающие предметы, а подвижный полупогружной щит служит для задержания маслянистых пленок. Из ковша по сифонным водоводам вода поступает в водоприемный колодец (/). Оттуда насосной станцией первого подъема (2) она
Схема движения воды по сооружениям. А — место ввода угольной суспензии; Б — место ввода хлора; В — место ввода коагулянта; Г — место ввода воздуха. Остальные обозначения в тексте.
подается последовательно в распределительную камеру (3), смесители (4—10), камеры реакции (11—15), горизонтальные отстойники, где отстаивается 3—4 часа (16—-20), фильтры (24) и резервуары чистой воды. На рисунке видны также галереи фильтров (21—23) и задвижки на трубопроводах и перемычках осветленной воды (25—31).
В зависимости от технологической схемы обработки воды реагенты могут вводиться, кроме ковша, в водоприемный колодец (хлор, коагулянт, активированный уголь), в смесители (хлор, коагулянт, флокулянты), в конце отстойника (известковое молоко для подщелачивания) и после фильтров (хлор и аммиак для стабилизации хлора).
Лабораторные и натурные исследования, проводившиеся в течение ряда лет, позволили с учетом качества речной воды рекомендовать следующие основные схемы обработки воды.
Схема 1. При низкой цветности и отсутствии цветения воды применяется хлорирование (доза активного хлора 3—5 мг/л) и коагулирование (раствор вводится в смеситель), фильтрование и вторичное хлорирование с аммонизацией. В последнее время до ввода коагулянта хлор вводится в водоприемный колодец.
Схема 2. В периоды, когда цветность сравнительно низка, но обусловлена веществами, устойчивыми к окислителям и адсорбентам, дополнительно применяются флокулянты.
Схема 3. При цветности воды, превышающей 50°, и отсутствии цветения производится хлорирование в водозаборном ковше (доза 5—8 мг/л); в остальном схема обработки воды остается без изменений.
Схема 4. При цветности воды, превышающей 100°, и цветении воды применяются аэрация и хлорирование воды в ковше дозой 8—15 мг/л. При появлении в воде привкусов и запахов в нее в конце ковша вводится активированный уголь. В остальном схема обработки воды остается без изменений.
Использование материалов о деятельности водопровода за 10 лет, программирования и электронновычислительной техники позволило одному из нас (Г. Г. Руденко) вывести уравнение, дающее возможность вычислить дозу коагулянта как функцию цветности, щелочности и температуры воды, а также количество хлора, введенного в воду. Эта формула имеет следующий вид:
Дк = 0,9 ц + 13,6 щ — 0,4 т — 0,9 хл + 4,
где Дк—доза очищенного коагулянта (в мг/л) для днепровской воды; ц — цветность (в градусах); щ—-щелочность (в мг-экв/л); г — температура воды (в градусах); хл — доза активного хлора (в мг/л). Уравнение может быть использовано при проектировании реагентного хозяйства. Кроме того, оно помогает в несколько раз сократить количество опытов по выбору оптимальной дозы коагулянта.
Для интенсификации процессов образования и осаждения хлопьев на Днепровском водопроводе успешно применяется активированная кремнекислота (АК). Активирование силиката натрия производится хлором по методике, разработанной ИОНХ АН УССР (Л. А. Кульский и др.). АК применяется в соотношении АК: А12 (504)з= 1 : Ю, 1 : 20 или 1 : 40 и вводится в воду через 2—3 мин. после коагулянта. При этом экономится коагулянт (до 30%), в 2—2,5 раза повышается производительность отстойника, увеличивается длительность фильтроцикла и улучшается качество фильтрата — в 1,3 раза меньше цветность, в 1,3—2 раза меньше мутность, в 1,5 раза меньше количество остаточного коагулянта и в 1,5—2 раза ниже микробное число. Безвредность для человеческого организма питьевой воды, обработанной с помощью АК, не вызывает сомнений, так как содержание БЮг в ней не только не выше, но даже ниже, чем в речной воде.
При низкой температуре воды, когда процесс коагуляции замедляется, хорошие результаты дает применение смешанного алюминиево-железного коагулянта в соотношении А12(804)з : РеС13=3—5: 1. Однако на основании собственного опыта мы должны подчеркнуть, что хорошие результаты с этим коагулянтом могут быть получены лишь при правильном подборе названного соотношения и большой точности дозирования.
Большой интерес представляет следующее наблюдение. При цветности воды, превышающей 120° (и щелочности выше 2,2 мг-экв/л), коагуляция воды нормальными дозами коагулянта часто протекала плохо: вода опалесцировала и давала значительную «отлежку». В подобных случаях хорошие результаты осветления воды (отсутствие опалесценции и «отлежки») получены при применении пониженных доз "коагулянта, равных 50—60 мг/л. Исследования показали, что при этом процесс коагуляции происходит в толще загрузки фильтров.
Многолетние наблюдения говорят о большом значении хорошо протекающего процесса коагуляции не только для осветления и обесцвечивания, но и для обеззараживания воды. Если имелись недостатки в коагуляции воды и работе фильтров, то даже применение достаточных доз хлора (остаточный хлор 0,3—0,5 мг/л) не позволяло достигнуть стабильного эффекта в ее обеззараживании. В подобных случаях налаживание процесса коагуляции (например, за счет увеличения дозы коагулянта) и работы фильтров улучшало качество воды до необходимой кондиции (коли-индекс не более 3) без увеличения дозы хлора.
Из очистных сооружений водопровода долгое время «узким» местом оставались скорые фильтры. С целью интенсификации они были переоборудованы и на станции испытано 3 вида фильтров с повышенной скоростью фильтрации: системы Академии коммунального хозяйства, двухслойные, предложенные ВОДГЕО, и крупнозернистые. В гигиеническом и технологическом отношении двухслойные фильтры являются наилучшими. При этом стоимость переоборудования обычных скорых фильтров в двухслойные примерно в 2 раза меньше, чем в фильтры Академии коммунального хозяйства, а эксплуатация их проще. В результате внедрения двухслойных фильтров Днепровский водопровод значительно увеличил (в 2,6 раза) свою мощность по сравнению с проектной при одновременном улучшении качества воды.
Значительный интерес представляет опыт обработки воды большими дозами хлора для устранения цветности и фитопланктона, привкусов и запахов, а также для обеззараживания обсемененной воды. Дозы хлора 5—15 мг/л довольно эффективны в отношении обесцвечивания воды. При обработке воды в течение 3 часов, принятой на Днепровском водопроводе, эти дозы хлора снижают цветность до 50%. Одновременно при этих дозах активного хлора (послепереломных) устраняются запахи и надежно обеззараживается вода (коли-индекс менее 3).
С повышением интенсивности окраски речной воды одна и та же доза хлора больше снижает цветность. Поэтому применение суперхлорирования рационально для обработки высокоцветных вод. Отмечено, что увеличение концентрации солей аммония в воде оказывает тормозящее действие не только на ее обеззараживание, но и обесцвечивание хлором. При прочих равных условиях летом из-за повышения температуры
воды обесцвечивание ее хлором улучшается. Судя по результатам лабораторных исследований, все 3 ранее названные фракции гуминовых веществ при хлорировании обесцвечиваются с одинаковой скоростью. В целом наблюдения показали, что для очистки вод, цветность которых обусловлена в основном гуминовыми и фульвокисло-тами, может применяться коагулирование и хлорирование. Выбор способа обработки и комбинирование способов зависят от времени года, возможности дехлорирования воды и других условий.
В. А. Клячко и В. Н. Городничева (1960) в лабораторных условиях выявили, что гуминовые вещества хорошо окисляются хлором на твердых катализаторах, в том числе на активированном угле, и рекомендовали проверить это в производственных условиях. Опыт Днепровского водопровода подтверждает, что комбинирование суперхлорирования с фильтрованием воды через двухслойные фильтры с активированным углем АГ-3 значительно повышает эффективность ее обесцвечивания. Вместе с тем экспериментальные исследования указывают на целесообразность обесцвечивания днепровской воды озоном. На обесцвечивание 1 литроградуса цветности в зависимости от условий требуется 0,1—0,18 мг озона (Р. Д. Габович).
После сооружения ГЭС и заполнения Киевского моря в воде появились запахи интенсивностью 3 балла и более, не устранявшиеся одним хлором. Для борьбы с ними в комбинации с суперхлорированием стало применяться углевание воды. Лабораторные и производственные испытания показали, что для углевания днепровской воды уголь марки ОУ-сухой пригоднее других (БАУ, КАД). Доза угля 1,8—3,4 мг/л снижает интенсивность привкуса и запаха на 1 балл. Наиболее целесообразно введение угля в конце ковша. Оседая в отстойниках, уголь не влияет на работу фильтров.
В период цветения Киевского моря единственным пока эффективным методом очистки воды от фитопланктона являются аэрация и суперхлорирование с вводом хлора в воду в начале ковша. В водозаборном ковше задерживалось от 40 до 80% фитопланктона, что в значительной мере облегчало очистку воды в отстойнике и фильтре.
Применение больших доз хлора для борьбы с цветностью, фитопланктоном и запахами воды, применение двойного, а подчас и тройного хлорирования способствовали повышению качества воды и в бактериальном отношении. В период строительства ГЭС, когда в 3 км выше водозабора работали и проживали тысячи строителей, доза хлора была увеличена с 3—5 до 10 мг/л, в результате чего коли-индекс не был выше 3. При этом значительное количество (около 50%) остаточного хлора задерживалось на активированном угле двухслойных фильтров и содержание хлора на насосной станции 3-го подъема составляло в среднем 0,6 мг/л. Чтобы избежать хлорного запаха и стабилизировать остаточный хлор, применялась постаммонизация.
Поступила 18/У 1967 г.
УДК 614.255.3
ОПЫТ РАБОТЫ ПРОМЫШЛЕННО-САНИТАРНОГО ВРАЧА
А. И. Исаев
Кемеровская городская санэпидстанция
Основная задача работников медико-санитарных частей и промышленно-сани-тарных врачей — снижение общей и профессиональной заболеваемости рабочих промышленных предприятий. Для выявления неблагоприятно действующих на них факторов санэпидстанция составляет комплексные планы изучения условий труда. Промыш-ленно-санитарный врач вместе с инженером-химиком промышленной лаборатории выходит на предприятия, изучает технологический процесс, определяет места выделения вредностей, намечает точки отбора проб воздушной среды и инструментальных замеров.
Все промышленно-санитарные врачи и их помощники владеют методами инструментальных замеров шума, освещенности и других факторов, а также отбора проб воздуха на содержание химических веществ. Ежегодно осваивается много новых методик. Если в 1962 г. проводили анализы на 47 вредных веществ, то в 1966 г. — уже на 70. Заведена удобная документация: цеховой или промышленно-санитарный врач, взяв картотеку, имеет возможность проследить загазованность или запыленность на каждом участке за ряд лет. Количество сделанных анализов с каждым годом увеличивается. Если в 1962 г. всеми промышленными лабораториями санэпидстанций города было произведено 3234 химических анализа и 5152 инструментальных замера, то в 1966 г. — соответственно 5705 и 5595. Кроме того, большое количество анализов выполняли и выполняют центральные заводские лаборатории по утвержденным промыш-ленно-санитарными врачми графикам и точкам отбора проб. Результаты этих анализов
4 Гигиена и санитария № 10
97
