CC BY
19
содержание взвешенных веществ не превышало 14 мг/л при прозрачности воды 8 см. Граница загрязненной воды, устанавливаемая по ее желтоватой окрасе, проходила на расстоянии 50 м вверх по течению от места выпуска, 75 м по направлению к середине реки и 800 м вниз по течению реки. За пределами указанной зоны никаких признаков загрязнения водоема шламовыми водами не обнаруживалось.
Следует отметить, что, хотя в водоеме плавающих масел мы не обнаруживали, вблизи от места выпуска наблюдалось загрязнение береговой полосы маслами в виде черных маслянистых пятен, подтверждающих наличие периодических проскоков масел под маслозадержи-вающим устройством шламонакопителя.
Выводы
1. Шламовые сточные воды заводов черной металлургии, а также предприятий ряда других отраслей промышленности являются источниками мощного загрязнения водоемов.
2. Строительство сооружений для очистки шламовых сточных вод по типу шламонакопителя запорожских заводов является эффективным мероприятием по охране водоемов от загрязнения.
3. При строительстве шламонакопителей следует предусматривать сооружение надежных маслоулавливающих устройств.
4. При сбросе в шламонакопители кислотных стоков необходимо предусматривать сооружение нейтрализационных установок для них или при наличии достаточного резерва щелочности в других стоках обеспечение условий хорошего смешения кислотных стоков со щелочными.
Поступал» 24/1II 1959 т
■¿г -Й" -¿Г
НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ КИСЛЫХ
ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ВОД ПУТЕМ ОБРАБОТКИ МЕЛОМ
Проф. Р. Д. Габович, Р. А. Шрабштейн
Из кафедры гигиены Винницкого медицинского института и Винницкой областной, санитарно-эпидемиологической станции
В гигиенической литературе имеется ряд сообщений о значительном загрязнении водоемов при спуске в них фторсодержащих сточных вод без надлежащей очистки (Л. И. Полотнова, С. Г. Усольцев, А. Е. Анциферова, Л. И. Безель и К. П. Селянкина).
В некоторых случаях даже в воде относительно крупных рек и водохранилищ концентрация фтора достигала 3,5—16,5 мг/л (Нева, Южный Буг, Чусовая и Волчихинское водохранилище). Наблюдался флюороз зубов у жителей Свердловска и Дегтярска, так как в месте забора воды водопроводами этих городов содержание фтора в зимнюю межень достигало 1,5—3,8 мг/л (Л. И. Безель).
На Полевском криолитовом заводе и ряде других производств в настоящее время сточные воды обрабатываются известковым молоком, которое нейтрализует свободную кислоту и осаждает фтористые соли в виде фтористого кальция. По Л. И. Безель, степень очистки сточных вод от фтора на подобных сооружениях Полевского завода составляет от 91 до 99°/о, а содержание фтора в очищенной воде колеблется от 11,6 до 67,2 мг/л.
Всесоюзный институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (ВОДГЕО) также реко-
мендует применять для обезвреживания фторсодержащих сточных вод известь или обожженый доломит, содержащий окись кальция и магния. В отдельных случаях ВОДГЕО считает более целесообразным применять местное сырье, например на фосфоритовых производствах — осаждение фтора метафосфатом кальция, на алюминиевых заводах — бокситами. Однако эти способы обезвреживания сточных вод широкого применения на практике не получили.
Ввиду подобного положения дела с очисткой фторсодержащих сточных вод известный интерес для санитарной практики представляет изученная нами станция по нейтрализации и обезвреживанию сточных вод Винницкого суперфосфатного завода.
В цехах и отделениях завода (суперфосфатном, кремнефтористом, гранулированного суперфосфата, фтористых солей) образуется до 60 м3/час концентрированных кислых сточных вод, которые содержат кремнефтористый натрий (7—20 мг/л), соляную кислоту (10—15 мг/л), кремнефтористую кислоту, фтористый натрий, кремниевую кислоту, хлористый натрий, сернокислый кальций и небольшое количество серной и фосфорной кислот и других примесей. Сернокислый кальций, кремниевая кислота и ряд других соединений находятся во взвешенном состоянии, отчего сточная вода очень мутная; температура ее около 40°.
До 1958 г. эти сточные воды обрабатывали известью весьма примитивно, без необходимых дозирующих и перемешивающих устройств. Небольшая река Тяжиловка (минимальный расход 0,03 м3/сек, максимальный 2 м3/сек), куда спускали эти воды, сильно загрязнялась: реакция воды ниже впадения стоков была всегда кислой (рН — до 6), прозрачность с 10—18,2 см (до впадения стоков) снижалась до 3—6,8 см (по шрифту), количество взвешенных веществ возрастало с 22—65 до 88—121,8 мг/л. Если содержание фтора в воде Тяжиловки выше впадения стоков составляло 0,2—0,3 мг/л, то после впадения их оно возрастало до 20—60 мг/л. Тем не менее до 1953 г. Тяжиловка не оказывала сколько-нибудь заметного влияния на Южный Буг, сравнительно мощный водоем (средний расход 18 м3/час), в который она впадает. Но в 1957 г. была построена гидроэлектростанция, вследствие чего создал-
Таблица 1
Влияние сточных вод суперфосфатного завода на воду Южного Буга1
Место взятия проб воды / Содержание фтора (мг/л)
1!53 г. 1154 г. 1155 г. 1< 56 г. И 57 г.
минимальное максимальное минимальное максимальное минимальное максимальное минимальное максимальное ' минимальное максимальное
Тяжиловка . . . 4,5 16,2 3 25,8 6.6 28,2 6,4 28,2 6.4 60,4
Южный Буг до
впадения Тяже- 0,15 0,2 0,15 0,2
ловки .... 0,15 0,2 0,15 0.2 0,15 0.3
Южный буг, 2 км
ниже впадения 0,6 0,4 3,4
Тяжеловки 0,2 0,7 0.3 1,4 0,4 2.8 2,4
Южный Буг у Са-
барова, в 8 км
ниже впадения 0,4 1,8
Тяжеловки 0,2 0,4 0,2 0,4 0,3 0,7 0,3 1,2
1 Следовало места взятия проб приурочивать к ближайшим пупктам водопользования, особенно для хозяйственно-питьевого водвснабжения. — Ред.
ся подпор на 25 км выше плотины. Течение резко замедлилось (от 0 до 5 м/сек). Увеличение количества сточных вод завода в связи с ростом производства, ухудшение условий разбавления и, очевидно, накопление фторсодержащих осадков привели к тому, что с 1953 г. содержание фтора в воде Южного Буга начало систематически возрастать (табл. 1).
Из данных, приведенных в табл. 1, видно, что в воде Южного Буга даже в 8 км ниже впадения Тяжиловки содержание фтора в 1957 г. достигало 1,8 мг/л, в связи с чем возникала угроза для здоровья жителей населенных пунктов, забирающих воду из Южного Буга ниже Са-баровской плотины.
Эти данные систематически проводившихся наблюдений дали возможность областной санитарно-эпидемиологической станции потребовать незамедлительного устройства эффективных сооружений по обезвреживанию сточных вод. На станции, построенной в конце 1957 г. по проекту Института проектирования предприятий химической промышленности, сточные воды должны были нейтрализоваться мелом, а фтор высаливаться в виде фтористого кальция путем обработки нейтрализованных стоков известковым молоком. Для получения извести проектировали постройку на заводе печи для обжига известняка. Однако исследования, проведенные в химической лаборатории завода (М. А. Свистович), показали, что вполне достаточна обработка сточных вод одним мелом.
Установлено 6 реакторов емкостью по 40 м3 с механическими мешалками. Реакторы работают попеременно. Во время заполнения реактора сточной водой в него с верхнего этажа через питающий бункер засыпают подвозимый вагонетками измельченный мел1 (отходы другого завода) в таком количестве, чтобы вода из реактора давала желтое окрашивание с метилоранжем. При этом соляная кислота нейтрализуется мелом с образованием углекислого газа и хлористого кальция, а соли фтора, реагируя с мелом и хлористым кальцием, образуют фтористый кальций, который выпадает в осадок. Реакция образования фтористого кальция требует не менее 40 минут. На практике наполнение резервуара и взаимодействие реагентов длятся обычно l'/a—2 часа (хотя может быть сокращено до 40—60 минут), после чего воду со взвесью спускают в пруд-отстойник (шламонакопитель) площадью водяного зеркала 4,5 га. Отстоявшаяся, обезвреженная вода из пруда беспрерывно поступает в Тяжиловку.
В первый месяц работы концентрация фтора в сточной воде после очистных сооружений была еще значительной и резко колебалась от 30 до 150 мг/л. С освоением технологии качество очистки и обезвреживания сточной воды резко улучшилось, причем оказалось, что для очистки достаточно 3—4 реакторов.
В течение 1958 г. и первых месяцев 1959 г. мы ежемесячно отбирали пробы воды в 5 точках. Результаты этих наблюдений приведены в табл. 2, из которой видно, что содержание фтора после реактора (в отфильтрованной через бумажный фильтр воде) колебалось от 7,8 до 22 мг/л, а после отстойника — от 11 до 20 мг/л. Вследствие этого в воде Тяжиловки ниже впадения стоков содержание фтора находилось в границах 0,18—0,6 мг/л, а в воде Южного Буга не подымалось выше 0,3 мг/л. Кроме очистки от фтора, сточная вода полностью нейтрали-' зуется и в значительной мере осветляется.
В процессе наблюдения за работой станции выявилось, что углекислый газ, образующийся в реакторах, выходя из них, накапливается у пола подземного этажа и недостаточно отсасывается вытяжной вентиляцией. Содержание его в воздухе временами превышало 6—8%, что
1 Добавление мела до заполнения всего резервуара сточной водой предупреждает
коррозию стенок реактора и сокращает время реакции.
Таблица 2
Эффективность работы станции нейтрализации и обезвреживания сточных вод суперфосфатного завода в течение 1958—1959 гг.'
Место отбора пробы воды Концентрация фтора (в мг/л) Щелочность (в мг-экв.) Концентрация взвешенных веществ (в мг/л)
минимальная максимальная минимальная максимальная минимальная максимальная
Сточная вода до нейтрализации и обез 9 952,4
вреживания ...... 4 000 124000 — — 1 298,4
Сточная вода после реактора . . . . 7,8 22 1,5 2,2 6474,8 7 232,0
Вода из пруда-отстойника при впадении
в Тяжиловку...... 11 20 5,07 1,35 145,2 332,8
Вода из Тяжиловки выше впадения
стоков ........... 0,12 0,2 1,4 2,1 32,0 72,8
Вода из Тяжиловки ниже впадения
стоков ....... 0,18 0,7 1,4 2,1 60,8 • 149,2
1 Определение гигиенической эффективности предполагает обязательный отбор проб воды из водоема в районе первых пунктов водопользования для санитарно-бытовых целей. — Ред.
вызывало у лиц, спускающихся в подземный этаж, приступы сердцебиения и резкой одышки и могло привести к тяжелым острым отравлениям. Этот дефект был устранен при помощи дополнительных эксгаустеров, отсасывающих воздух не только из верхней, но и из нижней зоны помещения подземного этажа.
Выводы
1. До пуска в эксплуатацию новой станции нейтрализации и обезвреживания сточных вод суперфосфатного завода вода Южного Буга в значительной степени загрязнялась фторсодержащими соединениями. Загрязнение реки прогрессировало, а зона распространения его увеличивалась, что угрожало здоровью населения нижерасположенных населенных пунктов.
2. Длительные наблюдения показали, что нейтрализация и обезвреживание кислоты фторсодержащих сточных вод суперфосфатного завода на станции путем обработки одним мелом себя оправдало.
3. Применяемую на обследованной станции технологию очистки можно рекомендовать не только для очистки и обезвреживания сточных вод суперфосфатных заводов, но и для многих других производств, на которых образуются кислые фторсодержащие стоки.
ЛИТЕРАТУРА
Безель Л. И. В кн.: Вопросы гигиены труда, профпатологии и промышленной токсикологии. Свердловск, 1958, т. 2, стр. 553.—Безель Л. И., Селянкина К. П. Там же, стр. 56а —Габович Р. Д. Фтор и его гигиеническое значение. М., 1957.— Полотнова Л. И. Фтор в воде р. Невы и его санитярное значение. Бюллетень Ленинградского научно-иссл. санитарного института, 1946, №4—5 —У с о л ь ц е в С. Г. Труды научно-исслед. ин-тов Свердловского облздравотдела, Свердловск, 1936, сб. 6, стр. 47.—Черкинский С. Н„ Заславская Р. М., Брук Е. С. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1954, в. 2, стр. 49.
Поступила 17/II 1959 г.
•ь Ъ -Ä-
