CC BY
6
протяжении длительного времени фильтрования водопроводной воды ХАП-4 полностью извлекал все серосодержа-%|цие соединения и насыщал воду гидрокарбонатами. В на-"чале этого периода жизнеспособные микроорганизмы в фильтрате также отсутствовали. Затем их количество стало нарастать и при содержании их 102 в 1 мл в фильтрате появилось незначительное количество серосодержащих веществ (по сульфатам 6 мг/л). При увеличении числа микроорганизмов до 103 в 1 ил в фильтрате водопроводной воды появился сильный запах сероводорода. По мере исчерпания ресурса ХАП-4 по сульфидам и накопления микроорганизмов в фильтре, видимо, происходили снижение его барьерных свойств и проскок микроорганизмов в фильтруемую воду. Незначительное количество сульфатов в фильтрате водопроводной воды стало появляться после исчерпания около 70 % ресурса, а запах сероводорода — после исчерпания около 90 %. Незначительное число микроорганизмов в фильтрате стало обнаруживаться после исчерпания 21 % ресурса, и количество их достигло уровня, регламентируемого ГОСТом 2874—82 «Вода питьевая», после исчерпания 70 % ресурса. Следовательно, появление сульфатов в фильтрате может быть признаком превышения допустимого микробного загрязнения воды.
При фильтровании дистиллированной воды сульфаты и сероводород до конца ресурсных испытаний отсутствовали. Нарастание микробной обсемененности отмечалось также в более поздний период, чем в фильтрате водопроводной веды,— после исчерпания 83% ресурса. Это связано, ви-ч.димо, с отсутствием серосодержащих и органических ве-Ч|Ьцеств в дистилляте. В данном случае, питательной средой могли служить только полнаминная структура и амннные функциональные группы аиионита, а не сорбировавшиеся органические вещества [1].
Полученные данные о более раннем появлении сероводорода в воде обусловили необходимость проверки динамической восстановительной емкости исследуемого образца. Она оказалась несколько ниже паспортной. Поэтому разница между пределом насыщения по сульфидам (исчерпание ресурса на 90 %) и пределом насыщения по микроорганизмам (появление в фильтрате микробной обсеменек-ности, превышающей допустимую при исчерпании ресурса на 70%) может служить критерием для оценки эффективности эксплуатации ХАП-4 в натурных условиях.
Как показали проведенные исследования, основные показатели качества ХАП-4 (механическая прочность, состав и количество растворимых примесей, динамика их миграции) соответствуют гигиеническим требованиям.
Результаты физико-химических- исследований свидетельствуют о том, что ХАП-4, кроме удаления из фильтруемой воды сульфатов и замены их гидрокарбонатами, влияния на другие показатели качества воды практически не оказывает. Однако первые 2 л фильтрата имели аммиачный, затхлого характера запах интенсивностью 3—4 балла. В последующих порциях фильтрата интенсивность запаха снизилась до допустимого уровня (ГОСТ 2874—82). Содержание веществ группы азота не превышало допустимого. При определении азота аммиака с отгонкой аминов он вообще не определялся. Это послужило основанием для более глубокого анализа аминов в первых литрах фильтрата. С помощью метода газовой хроматографии проведен анализ группы аминов, применяемых для аминирования исходных продуктов сополимеризации ионита. Из всей группы определен только диэтиламин, однако его количество не превышало ПДК для воды водоемов (0,05 мг/л) и практически соответствовало содержанию азота аммиака в этих порциях фильтрата.
Поскольку содержание азота аммиака (интенсивность связанного с ним запаха) снижалось и стабилизировалось после получения 2 л фильтрата, можно предположить, что диэтиламин не переходит в последующие порции.
Данные токсикологических исследований подтверждают это предположение. Практически все изученные показатели у животных опытной и контрольной группы статистически достоверно не изменялись, кроме активности сукцннгт-дегидрогеназы в ткани печени в начальный период исследований. Полученные данные позволяют считать, что из ХАП-4 в фильтруемую воду диэтиламин выделяется в количествах, не имеющих существенного токсикологического значения.
Итоги проведенных исследований позволяют рекомендовать использование ХАП-4 для очистки воды от сероводорода.
При расчете продолжительности эксплуатации (ресурса) загрузки ХАП-4 необходимо вводить 20 % поправку в паспортную характеристику ресурса, учитывающую особенности бактериального загрязнения фильтрата.
Литература
1. Гребешок В. Д., Мазо А. А. Обессоливание воды иони-тами. М„ 1980.
2. Методические указания по санитарно-гигиенической оценке ионообменных смол, предлагаемых к применению и использованию в водоснабжении. Киев, 1978.
Поступила 16.07.85
УДК 613.31:628.1621-074
А. И. Береза, Т. Г. Рудик, О. И. Грибанов
ИСПЫТАНИЯ ЦЕОЛИТОВОЙ ЗАГРУЗКИ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ЦЕНТРАЛЬНОМ
УЧАСТКЕ БАМА
Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта, Москва
Обеспечение районов БАМа доброкачественной питьевой водой является актуальной гигиенической задачей. На западном и центральном участках БАМа в воде обнаруживаются стронций, марганец, сероводород, свинец и др., для восточного участка характерен избыток в воде железа и фтора.
В течение ряда лет проводили исследования по изысканию местных материалов, способных обеспечить сорбцию стронция из питьевой водьс. При этом рассматривали горные породы, бентонитовые глины, цеолиты, вулканические туфы. Испытывали также образцы синтетических материалов: ионообменной смолы КУ-2-8, синтетического цеолита марки X. При проведении лабораторных опытов после соответствующей обработки через образцы пропускали модельный раствор, имитирующий по содержанию солей
стронция воду некоторых источников на центральном участке БАМа. Для его приготовления в водопроводную воду вводили соль хлористого стронция. Анализ воды на содержание стронция проводили методом атомно-абсорб-ционной спектрофотометрии.
На основании изучения сорбционной способности каждого из исследуемых образцов получены данные о наиболее перспективных загрузках. Хорошую способность сорбировать ион стронция проявили оба испытанных синтетических материала, а из природных наиболее активным оказался цеолит. Поскольку природный материал имел высокую сорбционную емкость, а стоимость его значительно ниже, чем искусственных, сделан вывод о необходимости изучать цеолиты различных месторождений, расположен" ных в Сибири и на Дальнем Востоке.
Гигиена и санитария № 5
- 65 -
Таблица 1
Качество воды из скважины поселка
Показатель Проба № 1 Проба № 2
Цветность, град 10 _
Привкус, баллы 0 0-1
Запах, баллы 0 0-1
Прозрачность, см 30 30
Температура, °С 2 2
Мутность, мг/л 0 0"
рн 7,8 7,8
Щелочность, мг-экв/л 2,9 3,1
Жесткость, мг-экв/л 3,3 3,6
Кальций, мг-экв/л 1,85 2,7
Железо (общее), мг/л 0,1 0,05
Азот аммиака, мг/л 0,2 0,2
Азот нитритов, мг/л 0,001 0,002
Азот нитратов, мг/л 2 4
Сухой остаток, мг/л — 190
Хлориды, мг/л 5 5
Сульфаты, мг/л 10—100 10—100
Окисляемость, мгСул 2,4 5,84
Стронций, мг/л 14,47 11,3
Среди испытанных образцов наибольшей избирательностью по отношению к иону стронция обладал цеолит Хо-линского месторождения. Рентгеноструктурным анализом установлено, что цеолиты этого месторождения представлены клиноптилолитом, содержание которого в пластах колеблется от 50 до 70 %. Натурные исследования проведены в одном из поселков в районе БАМа, где источником водоснабжения является артезианская скважина с дебитом 10 м3/ч (скважина функционирует круглосуточно).
Экспериментальную установку помещали в непосредственной близости от источника водоснабжения, в павильоне скважины. В этом случае воду можно сразу подавать на фильтровальную колонку, подключая ее к крану для отбора проб на напорном трубопроводе. Подачу воды при этом можно регулировать вентилем.
Вода в скважине поселка имеет постоянный химический состав и одинаковый температурный режим, которые практически не меняются в различные периоды года. Это объясняется особенностями водоснабжения БАМа, где для питьевых целей используются подземные подмерзлотные воды, залегающие на глубине от 100 до 200 м. В табл. 1 представлены данные химического анализа воды из скважины поселка.
Схема работы установки заключалась в следующем. Вода из скважины, несодержащая взвешенных веществ, подавалась в колонки, заполненные цеолитом, предварительно переведенным з натриевую форму путем обработки его раствором хлористого натрия. Ионообменные колонки содержали дробленый цеолит, размер частиц которого в одной колонке составил 0,3—0,6 мм, в другой — 0,6—1,2 мм.
Таблица 2
Качество воды после экспериментальной установки «
Показатель Проба № 1 Проба Л'{ 2
Цветность, град 5 \
Привкус, баллы 0 0—1
Запах, баллы 0 0-1
Прозрачность, см 30 30
Температура, °С 2 2
Мутность, мг/л 0 0
РН ?,8 7,8
Щелочность, мг-экв/л 3,5 3,2
Жесткость, мг-экв/л 2 3,5
Кальций, мг-экв/л 0,75 1,4
Железо, мг/л 0,25 0,05
Азот аммиака, мг/л 0,4 0,1
Азот нитритов, кг/л 0 0,001
Азот нитратов, мг/л 4 3
Сухой остаток, мг/л — 180
Хлориды, мг/л 3,5 5
Сульфаты, мг/л 10—100 10—100
Окисляемость, мг02/л 0,8 2,64
Стронций, мг/л 0,34 3,48
При движении воды через колонки ионы стронция, содер-ц^ жащиеся в исходной воде, обменивались на ионы, закреп-ленные на ионогенных группах (катионы натрия). На выходе из колонки концентрация стронция не должна превышать гигиенического норматива, равного 7 мг,'л. В конце фильтроциклов проведен полный химический анализ фильтрата после установки (табл. 2).
Исследования показали, что предложенный метод извлечения стабильного стронция из подземных вод высокоэффективен, прост и надежен в эксплуатации. Содержание стронция в конце, фильтроциклов не выше 5,7—7,6 мг/л.
Сравнивая результаты опытов, проведенных на установке в процессе ее испытаний на БАМе, можно сказать, что предложенный материал обладает высокой сорбцион-ной емкостью и хорошими физико-химическими характеристиками. Эти свойства позволяют рекомендовать его к внедрению в практику водоподготовки При этом для производственных целей при больших объемах очищаемой воды можно использовать выпускаемые отечественной промышленностью корпуса параллельноточных натрий-катионито-вых фильтров первой ступени, которые поставляются в собранном виде со смонтированными внутренними устройствами.
Поступила 25.09.86^
1 Перед применением цеолитов в практике водоподготов-
ки необходимо дать им гигиеническую оценку с учетом возможной миграции в воду токсичных компонентов. —
Ред.
