Научная статья на тему 'О ВТОРИЧНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИИ ВОДОПРОВОДА '

О ВТОРИЧНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИИ ВОДОПРОВОДА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
30
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О ВТОРИЧНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИИ ВОДОПРОВОДА »

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 628.3:628.1

О ВТОРИЧНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОМЫВНЫХ вод ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОДОПРОВОДА

Проф. И. И. Беляев, Ю. И. Колодный

Горьковский медицинский институт и Горьковский инженерно-строительный институт

Возрастающая год от года потребность населенных мест в питьевой воде вызывает необходимость интенсификации работы водопроводных сооружений и реализации всех возможных ресурсов увеличения подачи воды. К числу последних относится вторичное использование промывных вод фильтров и контактных осветлителей. Вопрос этот крайне актуален, однако он до сих пор не нашел должного отражения в гигиенической литературе. Вместе с тем количество воды, сбрасываемое в канализацию с промывными стоками, чрезвычайно велико. По данным Н. Г. Лубочникова', только 10 водопроводов Российской Федерации ежегодно сбрасывают и безвозвратно теряют около 14 млн. м3 воды. Подсчитано, что для промывки контактных осветлителей расходуется от 5 до 10% всей обрабатываемой воды. Расход ее на промывку скорых фильтров составляет 3—5% общей производительности фильтровальных станций.

Промывные воды очистных сооружений повсюду правомерно относятся к категории сточных вод. Детальное исследование их состава на Горьковском водопроводе (И. И. Беляев) показало, что эти стоки имеют высокую степень механического и химического, а в случае отсутствия первичного хлорирования и бактериального загрязнения. Однако уже давно поднимается вопрос о возможности их вторичного использования.

В настоящее время в Бельгии, США и в некоторых других странах десятки водопроводных станций используют промывные воды фильтров. В нашей стране это отмечается лишь в отдельных случаях, например на водопроводе Уральского завода тяжелого машиностроения в Свердловске (В. С. Славнин и Р. В. Славнин) и Северной станции Москвы (Ю. Б. Багоцкий и А. А. Борзаков). Согласно литературным данным, возможны различные варианты вторичного использования промывных вод: очистка их с помощью специально построенных сооружений и применение для новой промывки; неполная (частичная) очистка и применение для новой промывки; частичная очистка и возвращение в поток исходной сырой воды, подаваемой на общие очистные сооружения; возвращение в поток исходной воды без всякой очистки; частичная очистка и добавление в поток чистой воды (до подачи в нее вторичного хлора).

В нашу задачу входило проверить разные схемы возможного использования промывных вод, получаемых при промывке контактных осветлителей. При постановке соответствующих опытов и наблюдений мы сочли нецелесообразным уделять внимание полной очистке промывных вод с целью последующего использования их для новой промывки, так как затраты, необходимые для этого, слишком велики. Далее, недопустимо, на наш взгляд, возвращение неочище^ых промывных вод в неограниченном количестве в общий поток сырой воды, так как количество взвеси в промывных водах слишком велико. Что касается возможности добавления промывных вод (после частичной их очистки) к потоку чистой воды, то, хотя при проверке данного варианта (Ю. И. Колодный) и получены обнадеживающие результаты, вопрос этот слишком сложен и нуждается в дополнительной длительной и тщательной проработке.

Учитывая, что в настоящее время наиболее реально использование промывных вод (после частичной их очистки) для добавления к потоку исходной воды и промывки контактных осветлителей, мы поставили предварительные опыты, в процессе которых определяли динамику выпадения взвеси из промывных вод. В одних случаях к воде не до-

1 Н. Г. Лубочников. Исследование промывных вод водоочистных сооружений. Кандидатская диссертация. М.

бавляли никакие реагенты, в других воду предварительно обрабатывали сернокислым алюминием и полиакриламидом (ПАА) в разных количествах. Промывную воду, полученную на фильтростанции и отобранную методом средней пробы, наливали в 13 цилиндров (один из них — контрольный — для замера столба выпавшего осадка). Затем через определенное время по очереди из каждого цилиндра отбирали пробы воды для исследования с помощью ФЭК. Точность определения периодически контролировали весовым методом. Всего в разное время года поставлены 4 серии опытов (Ю. И. Колодный). Результаты исследований представлены на рис. 1, а,б.

иоо.

Г400\

/зоо /гоо /гоо

«с

I

«о ^¿ООО

воо 700 БОО %500 400 |§ 300

I

гоо /00

\

1

\

\

II

11 V

1 \

\

\

\ л

<

\ л

г

о 5 го и го гз зо 35 ю 45 50 л ео

Время отстаибанил (в/ион.)

Рис. 1. Зависимость эффекта отстаивания промывных вод от времени, состава и количества добавляемых реагентов.

а — I — промывная вода без реагентов; 2—промывная вода с добавкой 0,15 мг/л ПАА и о мг/л АЬОз; 3 — промывные воды с добавкой 10 мг/л А1203; 4 — промывные воды с добавкой 15 мг/л А12Оз;

б — 1 — промывная вода без реагентов; 2— промывная вода с добавкой 0,3 мг/л ПАА и 25 мг/л А1гОэ; 3 — промывные воды с добавкой 20 мг/л А12Оа.

Как видно из этого рисунка, наибольшее количество взвеси выпадает при обработке воды глиноземом вместе с ПАА. Эти реагенты существенно ускоряют процесс осветления воды.

В связи с тем что на фильтростанции применялось первичное хлорирование и контактные осветлители все время находились под воздействием дезинфицирующего агента, промывные воды от них характеризовались небольшой бактериальной загрязненностью и высоким коли-титром.

После лабораторных испытаний опыты были продолжены на полупроизводственной установке. Промывные воды на фильтростанции собирали в специальный резервуар. Непосредственно перед этим к воде через эжектор добавляли коагулянт. Через определенные сроки из резервуара отбирали пробы воды для исследования. Необходимо заметить, что вследствие понижения щелочного резерва промывной воды добавление одного только сернокислого алюминия не обеспечивало эффективного осветления воды. Даже удлинение срока отстаивания до 7—8 часов не давало желаемых результатов (снижения количества взвеси до 10 мг/л). Хороший эффект можно было получить, «усилив» действие минерального коагулянта ПАА. При этом основная масса взвеси осаждалась уже в течение первых 45—75 мин. отстаивания.

При бактериологическом исследовании получены данные, аналогичные результатам испытаний, проведенных в лабораторных условиях.

Возможность сравнительно быстрого и довольно полного осветления промывной воды, достигаемого при минимальных материальных затратах, дает основание полагать, что в определенные времена года она после частичной очистки может быть использована для новой промывки контактных осветлителей.

Л. А. Кульский, и М. В. Демура, изучая свойства промывных вод, заметили, что осаждение взвеси из них происходит быстрее и полнее, чем из природной воды. Это наблюдение проверено нами и полностью подтвердилось. Для сравнения эффекта отстаивания промывной и речной воды приводятся наши данные, графически изображенные на рис. 2. Как видно, процесс осветления идет (при прочих равных условиях) быстрее и полнее в промывной воде. Это явление объясняется большей дисперсностью взвеси, содержащейся в речнсй воде.

Изучение динамики осаждения взвеси в промывных и речных водах дало основание предположить, что добавление промывных вод (в относительно небольших, конечно, ко-

350

зоо

й II

й ^ $

£ ^ 5! I-

г

200 /50

О /В Г5 го Д ЗО Л 40 45 50 55 60 время отстаибания (в мои.)

275

К

^ 1

I

личествах) к речной воде может в некоторых случаях увеличить эффект осветления ее, так как промывные воды могут обогатить речную воду недостающими центрами агрегации. Для проверки этого предположения за 30—40 сек. до подачи в исходную воду коагулянта и хлора к ней добавляли разные количества промывных вод, полученных

из специального резервуара-от-

. 500 г———————-——-- стойника. Количество добавляемой

* воды в каждом опыте устанавли-

вали с учетом содержания взвешенных веществ как в сырой, так и в промывной воде, а также гря-зеемкости осветлителя, определенной предварительно экспериментальным путем.

Опыты ставили на водах с разным содержанием взвешенных веществ. Результаты исследований представлены в таблице. Как видно из таблицы, добавка до 10% промывных вод к объему исходной сырой воды улучшает процесс осветления образовавшейся смеси. Увеличение добавки сверх 10% нецелесообразно.

Таким образом, промывные воды контактных осветлителей могут быть использованы путем добавления их в количестве, не превышающем 10% объема сырой воды, в общий ее поток, поступающий на очистные сооружения или после частичной очистки в специальном резервуаре-отстойнике для новой промывки очистных сооружений.

Следует заметить, что в период паводка, когда «грязевая нагрузка» на контактные осветлители и без того велика, возврат промывных вод в водовод исходной сырой воды неприемлем.

Что касается возможности использования промывных вод в качестве добавки к очищенной воде, то этот вопрос нуждается в дополнительном изучении.

Влияние добавок промывных вод на эффект осветления речной воды контактным

осветлением

225

гоо

'75 '50 /25

юо 75 50 25

V

у \ \

\ ч

\

ч N 2

— ---

Л /

О 5 Ю

/5 го 25 50 35 4О 45 50 55 6О время отстаиёания (4 /чин )

Рис. 2. Сравнительная характеристика эффекта отстаивания речной и промывной воды в зависимости от времени.

1 — промывная вода с содержанием взвеси 273 мг/л\ 2 — речная вода с содержанием взвеси 280 мг/л.

Характеристика осветленной воды Количество взвеси (в мг/л) Количество взвеси (в мг/л) в осветленной воде после отстоя в течение

речная вода смесь речной и промывкой воды 5 мин. 15 мин. 30 мин. 60 мин.

Речная вода с добавкой коагулянта в

дозе 5 мг/л............ 75,6 79,8 68,3 42,2 21,6 15,7

Речная вода + 5 мг/л коагулянта и 5%

промывной воды .......... 75,6 119,6 100,3 62,2 23,9 14,9

Речная вода + 5 мг/л коагулянта и 10%

промывной воды .......... 75,6 157,3 112,6 40,3 26,5 10,9

Речная вода + 5 мг/л коагулянта и 20%

промывной воды .......... 75,6 191,9 162,2 96,7 67,3 28,5

Речная вода + 15 мг/л коагулянта 252,0 296,7 266,3 190,1 72,0 63,5

Речная вода + 15 мг/л коагулянта и 5%

промывной воды .......... 252,0 329,8 253,6 132,0 67,5 15,8

Речная вода + 15 мг/л коагулянта и 10%

промывной воды.......... 252,0 382,3 283,1 156,0 69,8 14,3

Речная вода + 15 мг/л коагулянта и 20%

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

промывной воды.......... 252,0 475,5 369,8 273,0 145,3 79,8

Примечание. Доза коагулянта в расчете на А1,Оа.

ЛИТЕРАТУРА

Багоцкий Ю. Б., Борзаков А. А. Водоснабжение и сан. техника, 1962, № 9, с. 38. —Беляев И. И. Гиг. и сан., 1945, № 7—8, с. 47.— Колодный Ю. И. Опыт работы контактных осветлителей и безгравийной загрузкой. Горький, кн. изд.,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.