Научная статья на тему 'Очистка сточных вод в отстойниках-хлораторах'

Очистка сточных вод в отстойниках-хлораторах Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
210
24
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 «Очистка сточных вод в отстойниках-хлораторах»

Химик H. M. РУСИН (Москва)

Очистка сточных вод в отстойниках-

хлораторах

Современные методы очистки позволяют не только довести сточные воды до желаемой чистоты, но и целесообразно использовать все составные ее части.

Так, в Шефильде (Англия) в районе Grand Canyon и в Лос-Анже-лосе (Калифорния) очищенная сточная вода употребляется для питания паровых котлов, промывки клозетов, охлаждения моторов и поливки зеленых насаждений. Ил используют для удобрения полей, огородов и для получения из него ценных газообразных продуктов.

В Москве проф. С. Н. Строганов с учениками провел ценнейшие исследования по выяснению условий распада осадка сточной жидкости и утилизации продуктов этого распада.

На Кожуховской биологической станции, по указаниям проф. С. Н. Строганова, построена и работает мощная установка, вырабатывающая из осадков сточной жидкости метан, углекислоту, водород и пр.

К сожалению, сооружения, позволяющие довести очистку сточных вод до полной чистоты, стоят дорого, требуют большого участка земли, а потому для мелких хозяйственных организаций (временные поселки на новостройках, больницы, бани и т. д.) они недоступны.

Этим хозяйствам, и организациям для очистки сточных вод приходится пользоваться примитивными очистными сооружениями, так как они могут быть построены скоро и сравнительно дешево.

Наиболее доступными очистными сооружениями в смысле дешевизны, быстроты постройки и компактности является комбинация бассейнов для отстаивания и последующего- хлорирования сточной воды.

Хлор в этих сооружениях является основным средством очистки воды. Мы позволяем cè6e привести известные в литературе данные о степени бактерицидное™ различных доз хлора и продолжительности контакта его со сточной жидкостью в зависимости от бактериального и физико-химического состава ее.

Немецкий химик д-р Бах считает, что хлорирование в известных случаях "является частичной' заменой .очистки сточной воды биологическими окислителями. Он же указывает, что 25—30 г хло.ра на 1 м3 сырой не осветленной сточной воды уничтожает до 99% бактерий, содержащихся в сточной воде. Срок необходимого контакта хлора со сточной жидкостью зав«>с,ит от концентрации последней и колеблется в (пределах от 15 до 30 минут. '

W. V. Fiedeman 'приходит к выводам, что контакт между сточной водой и хлором свыш% 5 минут является несущественным; мелкие частицы загрязнений в осветленном сточном истоке пронизываются хлором при избытке последнего в 0,2 1 на (1 м3, давая в результате действительную дезинфекцию.

Проф. В. А. Углов сточную воду, содержащую 800 мг/л взвешенных вещестз, заражал тифозными, кишечными и дизентерийными (Shiga Krouse) бациллами. Добавляя в одну порцию 30 мг/л, в другую 40 мг/л хлора, дехлорировал и высевал на среду Эндо.

В порции воды, обработанной 30 мг/л хлора, он обнаружил рост только кишечной палочки, а в другой порции, обработанной 4№. мг/л хлорал роста на всех чашках не обнаружил.

Проф. Войткевич и др. на основании своих опытов приходят к заключению, что при малых дозах хлора (0,12 мг на 1 л питьевой воды) количество .бактерий в воде не снижается, а, наоборот, увеличивается ;в несколько раз против содержания кч в нехлорированной воде.

Проф. Я. Л. Окуневский и др. приводят данные своего опыта, из которых, видно, что В. coli были найдены в 1 см3 воды:

при дозе хлора в 121 мг/л через 90 минут контакта » 39,1 » » 220 » »

» 78 » » СО » »

при наличии 20 мг/л свободного хлора.

Проф. И. Р. Хецров и д-ра .Сурожевская и Мац обнаружили значительна большее содержание бактерий во взвешенных веществах, чем в самой сточной жидкости. Поэтому даже высокие дозы хлора и длительный контакт не гарантировали полного уничтожения микробов, находившихся во взвешенных веществах сточной жидкости.

Разноречивые данные о степени бактерицидное™ различных доз-хлора и длительности контакта его со сточными водами можно, по-видимому, отнести к различию бактериологического и физиологического состава сточных вод, с которыми оперировали исследователи. Очевидно, для получения надежных результатов необходимо в каждом отдельном случае определять потребную для данной сточной жидко-

колодец с

задвижками лудло~

запасной впуск на случаи чистки отстойников

-1

I

§

ЛШн

мешалка

J*

J1HJH

8

U

ч

п

a

ч

а / J

ЛК)н

от cm

м 1

сифон

о и ни к и

VI

люк

•Зл/-

•1.6 м

Рис. 1. Днепропетровский отстойник-хлоратор

колодец с

тдвижками

сти дозу хлора и продолжительность его контакта с водой.

Считая, что вопрос об очистке сточных вод в примитивных очистных сооружениях представляет интерес, нами ниже описана конструкция очистного сооружения, построенного и работавшего на Днепро-строе.

Отстойник-хлоратор был построен в ,10-28 г. для очистки сточных вод больницы Днепрост.роя (в местечке Бетания) и работал 3 года до 'перевода больницы в другое канализованное здание.

Больница на 250 коек имела 5 отделений, в том числе инфекционное. В при-больничных жилых домах .проживало около 200 человек. Сточная вода из этих домов также поступала в отстойник-хлоратор, расположенный от больницы на расстоянии около 200 м, на берегу Днепра. Суточное поступление воды в отстойники колебалось от 80 до 150 м3. Это сооружение обслуживалось тремя больничными дезинфекторами, которые также выполняли1 работу по дезинфекции больничных помещений, белья и кареты скорой помощи (рис. 1, 2, 3).

Конструкция и размеры отстойников и хлораторных бассейнов видны на рис. 1, 2, 3. Дно отстойников и бассейнов бетонировано. Стенки сделаны из бутового камня на цементном растворе, внутренняя поверхность их оцементирована; толщина стенок 0,5 м. Рабочие размеры отстойников № 1:—ширина 2,5 м, длина 3 м и глубина 1,8 м, емкость—13,5 м3; № 2 —ширина 2,5 м, общая емкость отстойников 20—-25 м3; размеры каждого хлораторного бассейна —ширина 1,85 м,. длина 4,5, глубина 1,8 м, емкость 15 м3. Над всей системой деревянное перекрытие, засыпанное землей слоем в 30 см.

Для очистки отстойников и для забрасывания хлорной извести в хлоратор-ные бассейны устроены' люки, размерами 0,8X0,8 <м.

_ Для смешения сточной, воды с хлорной известью в каждом хлораторном бассейне устроено по 2 деревянных мешалки-вертушки (рис. 3).

Сточная жидкость из канализационной трубы поступала в отстойник № 1 (рис. 1), из которого переходила в отстойник Лг° 2 по сифонной 6-дюймовой трубе, концы которой погружались в жидкость на 30—35 см (рис. 2), чем предотвращался переход сверху 'плавающих веществ во второй отстойник. Из второго отстойника вода по трубе поступала то в один, то в другой хлораторные бассейны (направления потока жидкости изменялись при помощи простых задвижек, рис. 1), где и подвергались действию хлорной извести.

По бетонным трубам, уложенным на уровне дна хлораторных бассейнов, врохлор.ированиая сточная вода через«вадвижку Лудло выпускалась в Днепр.

Ж

ж

Е *

Р и с. 2. Днепропетровский отстойник-хлоратор

в разргзе

Химико'-бактериологической лабораторией Днепростроя была определена потребная доза хлора для бетанской сточной воды. Для этого сотрудники лаборатории (химик П. С. Бобров, врач-бактериолог, М. В. Калмыкова и авторы статьи) в течение шестидневки, в различные часы суток, из второго отстойника забирали пробы воды, доставляли в лабораторию, где подвергали исследованию. Для хлорирования мы брали в 2-литровые бутыли по 1 л сточной воды, добавляли туда различные дозы хлора (раствор хлорной извести) и встряхиванием бутыли перемешивали воду с хлором. Затем, через определенные промежутки времени, определяли количество оставшегося «свободного» хлора и отбирали из бутыли 100 см3 хлорированной воды, нейтрализовали хлор двойным, по расчету, количеством раствора гипосульфата и из этих 100 см3 делали посевы на агар и среду Эйкмана-Булира с пересевом затем на среду Эндо. Выращивали при температуре 37°.

Е> О

в от/i^^^^pp^g^^siiSöSiE

=□

'Ооосдс^оост^слдоО

Р и с. 3. Хлораторный бассейн в разрезе

Первоначальное содержание бактерий в нехлорированной сточной воде колебалось от 100 000 до 800 000 в 1 см3. Вас. coli постоянно обнаруживались в 1/]nnnon см3 воды.

Данные опыта 30 проб воды при дозе хлора в 40 мг/л нами сведены в табл. 1.

На основании наших опытов мы пришли к заключению, что вполне устойчивый процент гибели микроорганизмов в бетанской воде получается при дозе хлора в 40 мг/л при 2-часовом контакте и при наличии остатка «свободного» хлора.

В течение 3 лет в той же лаборатории было -проведено !100 химико-бактериологических исследований бетанской сточной воды. Результаты исследования сведены в табл. 2.

Рис. 4. Вливание раствора хлорной изгестн в хлораторный бассейн

Рис. 5. Перемешивание воды мешалками в хлораторном бассейне

В среднем снижение числа микротел равно 99,8%. Снижение взвешенных веществ равно 5Р/о.

Таблица 1

Контакт 1 час .Контакт 2 часа

мак- мини- сред- мак- мини- сред-

симум мум нее симум мум нее

Остаток свободного хлора в миллиграм-

мах на 1 л.........• . . . 15,0 3 5 15 1 3

Гибель общего числа микроорганизмов

в процентах к содержанию в контро-

ле ... ............. 99,7 84,2 99,0 99,95 99,4 99,8

0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

На временных поселках левого берега- строительства- (№№ 7, 9, 10, 14 в больничном городке) по типу бетанского- отстойника-хлоратора построено 5 таких очистных -сооружений, которые работали до 1935 г., т. е. до -постройки общей канализации.

Рис. б. Определение хлора в хлорной извести и в воде на водсочиститель-\ ной станции Днепростроя

Обслуживались «отстойники-хлораторы» специальным^ штатом в 5 человек на 2 установки, так как дежурство происходило не круглые сутки, а от 6 часов утра до 11 часов вечера, т. е. когда работают бани, прачечные, столовые.

Ра-бота велась по специально выработанной инструкции и ко-нтро-лир-ов ала-сь лабор аторией.

Месячная эксплоатационная стоимость одного «отстойника-хлоратора» с пропускной, способностью в среднем по- 100 м3 в сутки обходилась в 436 рублей. Этот расход -складывался из зарплаты с начислениями стоимости хлорной извести, освещения, мелких хозяйственных расходов и реактивов, очистки отстойников -о-т осадка. Таким образом, очистка сточной водьг в среднем- за год стоит около 14— 15 копеек за 1 м?.

Ci

о

Таблица 2

До поступления в ник отстой- После отстойников Поел а хлорирования

максимум минимум' Í среднее максимум минимум среднее максимум минимум среднее

Температура воды................. 30° 10° 17° 25 10 15 25 9 14,5

7,0 8,5 7,5 7,0 8,5 7,3 7 8,6 7,5

Плотный остаток (105° —1 час в мг/л)....... 1 ООО 490 720 900 320 580 1 100 450 810

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

510 200 310 300 80 160 270 60 150

Остаток после прокаливания в мг/л........ 500 144 350 400 90 2 510 200 420

Хлориды (С1) . •.......•......... 168 45 80 170 50 85 230 90 125

Окисляемость «0<> нефильтрованной........ 250 58 150 240 55 140 220 50 100

200 50 100 195 40 90 180 40 8,5

Аммиак солевой (NH3)............... 20,5 Следы 10,5 19,0 0,0 9,2 19,0 0,0 8,5

Нитриты (N203)................. ' С л е д ы

3,0 Следы 1,0 510 Следы 1,5 4,5 Следы 1,2

— — ■- — — — 20,0 0,5 4,0

Общий рост бактерий............... 5 000 000 110 000 690 000 4 900 000 200 000 650 000 1 100 0,0 115

В. coli в 1 см3................... 100 000 1 000 83 500 100 000 100 000 100 000 0,0 0,0 0,0

Выводы

1. Бетанская сточная вода из больницы Днепростроя по классификации проф. Тумма может быть отнесена к разряду сточных вод слабой концентрации.

2. Снижение взвешенных веществ в воде после прохождения ее через отстойники и хлораторные бассейны- в среднем равно 51%.

3. Содержание «остаточного'^ хлора в воде после хлорирования в среднем равнялось 4 мг/л.

4. Процент гибели общего числа микроорганизмов был весьма постоянен и равнялся 99,98.

5. Ни в одной из- 100 проб не были обнаружены В. coli в 1 см3.

6. Средняя температура воды в хлораторных бассейнах была равна 14,5%.

7. После очистки сточная вода становится практически безопасной в санитарно-эпидемическом отношении.

8. Применение мешалок (вертушек) для перемешивания сточной жидкости, а также внесение хлорной извести в хлораторные бассейны; надо полагать, повышают эффективность дезинфекции воды.

9. Для задержания извести, выпускаемой с водой из хлораторного бассейна, и свернувшихся под действием извести коллоидных частиц желательно было бы дать воде дополнительный отстой.

10. Очистку отстойников от осадка следует механизировать путем насоса или иным механическим путем.

11. Описанный тип сооружения дешев и мбжет быть быстро построен. Постоянство1 объема и периодичность выпуска воды позволяют несложным способом контролировать и осуществлять желаемую степень ее дезинфекции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Fiedeman W. V. D., «Efficiency of chlorinating Sewage Tank Efficienty».— 2. George W. Fulber and Jam'es, G 1 i w t о с k R. Mc„ «Solving Sewage Problems», New. Jork, 19 H—\ Б I ч Г., О-шстка сточных вод, стр. 7 Гостехиздательство, 193J, Москва. — 4. Dr. Bach Н., Sorgas in der Abwasserreinigungstechnik (Technishes Gemeindblatt 15/11 19 5. - 5. Инж. E."A. Яковлев, Хлорирование точных вод, под редакцией и с дополнениями проф. К. А. Уг юна, Лэнинград, Госнаучнтехниздат, 193^.— и. Проф. А. В. В о й т к е в и ч, инж. И. В. Новопашенный и инж. С А Несмеянов, Хюряровапие питьевых и сточных воя, Госмедиздат, Москва—Ленинград, 193 — 7. Проф Я. Л. О к у н е в с к и й, А. А. Смородинце-, М.Н.Фишер, Обеззараживание больничных сточных вод хлорной известью, Ленинград, 193.-!, Всесоюзный научн (-исследовательский и 1Ститут водоснабжения и сантехники.— 8. Проф. И. P. X е ц р о в, Хюрирование сточных вод, изд. Института им. Эрисмана.

От редакции. Рекомендуемый автором тип отстойника не может считаться технически совершенным в отношении удаления взвешенных веществ. Нельзя также согласиться с автором о допустимости отстоя сточных вод в колонках.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.