CC BY
58
в зоне, окружающей водоисточник. Это подкреплено, во-первых, четкой формулировкой понятия санитарных условий как совокупности природных и местных условий и специально проведенных мероприятий, направленных к охране источника от загрязнения, во-вторых, учетом роли природных факторов в санитарном режиме источника путем указания, что при выборе источников водоснабжения следует в первую очередь ориентироваться на артезианские воды, а затем последовательно на грунтовые воды, ключи, реки и т. д. Наконец, в ГОСТ включен специальный пункт о том, что, независимо от результатов анализа, возможно использование только тех источников, которые могут быть ограждены надлежаще организованной зоной санитарной охраны. Это является третьей гигиенической основой выбора источников водоснабжения.
Признание решающего значения санитарных условий при установлении доброкачественности водоисточника должно было в свою очередь привести к организации в необходимых случаях санитарных обследований. ГОСТ предусмотрено, что организация обследования лежит на обязанности проектных и хозяйственных организаций. Однако если производство анализов воды предусматривается, как правило, в лабораториях ГСИ, то в отношении обследования источников водоснабжения ГОСТ дает в виде специального приложения лишь программу, унифицирующую содержание и объем этого обследования. Это оправдывается тем, что весьма часто наряду с санитарной компетенцией часто требуется участие и других специалистов (гидрологов, гидрогеологов, санитарных инженеров и пр.).
В особом разделе ГОСТ рассматривается порядок составления заключения о пригодности источника водоснабжения. 1Как никогда раньше, в нем четко определено нераздельное право и обязанность ГСИ решать все относящиеся к этому вопросы. При этом предусмотрено, что необходимые санитарным органам материалы (результаты обследования источника, данные анализов воды и технико-экономические соображения о возможности и способе использования источника) для составления заключения о пригодности источника для хозяйственно-питьевого водоснабжения предоставляются им проектными и хозяйственными организациями.
Все изложенное выше позволяет считать, что ГОСТ 2761-44 отражает большой и важный этап в развитии водного санитарного законодательства, что в нем нашли решение и новое освещение многие теоретические, практические и организационные вопросы гигиены воды и водоснабжения и что он сильно укрепляет позицию ГСИ в этой области санитарной практики.
М. С. ЯНШИНА
Озонирование воды
Озон (Оз), легко выделяющий атом кислорода т з1а1;ит павсепсН, является сильным окислителем; многие реакции окисления, проходящие с кислородом только при высоких температурах, с озоном идут при обычных температурах. Образование озона из кислорода — реакция эндотермическая; на получение одной молекулы озона требуется 33 ООО кал., поэтому затрата значительного количества электроэнергии для получения озона являлась тормозом для широкого применения озонирования. Растворимость озона в воде при 15° и атмосферном давлении составляет 50°Л> по объему.
История озонирования воды. Использование озона для очистки воды началось очень давно—свыше 100 лет назад (1840), через несколько лет после применения первого песчаного фильтра (1829), и тогда уже получали озон, применяя электроэнергию, хотя электротехника только еще начинала развиваться.
Шонблейн в 'Метде (Германия) в 1840 г. начал первые эксперименты с озоном, он же и дал этому газу название «озон» (от греческого слова «ozein» — пахнуть) и первый применил его для очистки воды. Сименс в 1857 г. предложил прибор «озонатор», используя для получения озона тихий электрический разряд. Все современные производственные установки по применению озона являются в основном повторением принципа Сименса.
В 1886 г. Демеритенс дезинфицировал воду озоном, в 1890 г. Фрой-лих организовал в Германии полукоммерчеокую установку для использования озона при дезинфекции воды. В 1893 г. получили большую популярность эксперименты Ольмюллера по исследованию бактерицидного действия озона на воду.
В 90-х годах прошлого столетия озонирование для очистки воды получило значительное распространение как в Германии, так и во Франции, Бельгии и других странах. Появились озонаторы разных систем: Сименс-Гальске, Тиндаля, Отто, Голланда и др. В Петербурге с 1910 г. начала работать озонаторная установка, самая крупная в мире (Сименс-Гальске), с производительностью очистки 90 000 м3 невской воды в день.
В Европе озон как стерилизатор воды использовался давно, в Америке же применение озона началось лишь с 1930 г. и имело место главным образом для устранения запахов, привкусов и цветности воды (в 1930 г. в Лонг-Биче, в 1932 г. в Хобарде, в 1940 г. в Уайтинге, Филадельфии и др.). К началу второй мировой войны имелось озонаторных установок: во Франции — свыше 100, в Италии—14, в Бельгии — 5, в Америке — 5/ в Румынии — 3, в Германии — много и в Англии — несколько.
В настоящее время (после второй мировой войны) в Америке применение озона для устранения запахов и привкусов воды широко пропагандируется в Филадельфии, где существует специальная фирма, которая изготовляет озонаторы и производит их установку.
Типы озонаторов. Прототипом всех озонаторов является аппарат Тиндаля, который состоит из двух параллельных металлических поверхностей, соединенных с двумя полюсами трансформатора. Ток воздуха протекает между пластинами, и электрический ток в пластинах дает разряд, образующий озон из кислорода воздуха. В озонаторах Сименса электроды-пластины заменены станиолевой обкладкой стеклянных трубок (установка в Петербурге имела систему из 126 таких приборов); приборы для мелких установок имели платиновые электроды. В Америке практикуются алюминиевые электроды. Некоторые авторы предлагают кварцевые трубки. .
Для получения озона везде до самого последнего времени использовали ток воздуха — чистый кислород не применялся. Существенным условием является сушка воздуха, поскольку недостаточная сухость его резко снижает выход озона. Обычно воздух осушается с помощью рефрижераторов. Воздух подается через распылители. Наиболее распространена система распылителей Отто, обеспечивающих перемешивание озонированного воздуха с водой. Электроток подается от обычной городской сети через трансформаторы. Первоначально применялись токи высокой мощности с вариациями от 50 000 до 5 000 V, в настоящее время наиболее распространенным является напряжение в 10 000— 12 000 V, производительность в среднем 60 г озона на 1 kW/час при концентрации 1 г озона на 1 м3 воздуха.
Дозировка озона при обработке воды различна, в Америке — от 50 до 12 кШ/час на 1 млн. литров воды. Расход энергии, следовательно,— от 1 до 4 мг озона на 1 л воды.
Перемешивание озона с водой обычно производится в адсорбционных башнях от 5 до 8 м высотой. •
Для равномерной мощности тока от трансформатора применяют автоматические регуляторы. Дозирование озона идет из расчета, чтобы остаточного озона было не свыше 0,5—0,2 мт/л; более высокие концентрации дают уже неприятный запах озона, 'кроме того, пребывание такой воды в водопроводных трубах свыше 15 минут вызывает их коррозию.
Содержание озона определяют в Америке по ортотолидину, аналогично активному хлору, т. е. прибавляют то же самое количество реактива к 100 мл испытуемого раствора, и полученную окраску немедленно сравнивают со стандартами, приготовленными по расчету на активный хлор. Наиболее точным и достаточно простым является анализ озона обычной иодометрией.
Кроме электрического разряда, можно получать озон в результате специальных химических реакций, воздействия радиоактивных элементов, электролиза и воздействия ультрафиолетовых лучей. Из перечисленных способов только последний испробован для масштабов больших, чем лабораторный, но и этот способ широкого распространения не получил, так как происходят большие потери энергии. Стационарная концентрация озона получается 2%. Образование озона при освещении ультрафиолетовыми лучами происходило при давлении до 300 ат. С понижением температуры концентрация озона увеличивалась.
Опыты по озонированию. В Чикаго в научно-исследовательской лаборатории проводились эксперименты по озонированию вод с неприятными запахами. Бралась вода из озера 'Мичиган с землистым запахом, по порогу чувствительности равным 3. Вода озонировалась из такого расчета, чтобы остаточного озона было 0,5 мг/л и лишь при последующем аэрировании его оставалось 0,15 мг/л. После озонирования вода имела запах озона, который исчезал только после двухчасового стояния, «о возвращался старый землистый запах, правда, в несколько меньшей степени («порог» запаха при нагревании с 7 снижался до 5). Такие же результаты давали запахи плесневые и травянистые, но запах нефтяной и сероводородный от сточных вод нефтеочистительных заводов снижался от озонирования до 0 (порог был равен 2). В Хобарде (640 км от Чикаго) загрязненная вода из озера Георга, образованного запрудой реки Дипривер, имела травянистый запах, который озонированием снижался до 0. •
Вода реки Сагинау имела фенольный запах (по Сполдиигу — 222), который снижался при дозировке 5 мг/л озона до 50, а активированным
Таблица 1 _
Озон в мг/л Порог запаха по Сполдингу
озон озон с углем остаточный озон
0,0 222 80 0,0
1,5 133 14 0,2
3,3 95 12 0,3
6,0 50 10 0,8
углем этот же запах снижался только до 80; дополнительное озонирование оставляло запах равным 10 (табл. 1). При озонировании характер запаха менялся, он делался приятным, как у свежей незагрязненной воды.
_ •
В Уайтинге сырая вода, очень загрязненная сточными водами разных видов промышленности, имеет хлорфенольный, нефтяной, гнилостный и смоляной запахи. Применяемое озонирование сказывается на запахе (в числах запаха по Сполдингу) следующим образом (табл. 2).
Таблица 2
Даты исследования Сырая вода Озонированная вода Озонированная и коагулированная вода
Октябрь 1940 г. 54 16 14
Ноябрь 1940 г. 68 18 11
Декабрь 1940 г. 93 25 13
Снижение запаха до озонирования в среднем за б месяцев было на 58%, с озонированием — на 83°/о, причем запах, остающийся после озонирования, становился очень приятным, аппетитным.
У нас в Советском Союзе опыты по озонированию вод ставились Водгео, но только с целью снизить цветность вод, для удаления же запахов и привкусов воды озонирование не применялось.
Озонирование воды имеет значительные преимущества перед другими реагентами По очистке, потому что с озоном в воду не вносится ничего постороннего. Второе преимущество озонирования состоит в том, что при содержании фенолов в воде обработка озоном не дает ухудшения запаха, как это создается при обработке хлором и, очевидно, при наличии незначительных, трудно удаляемых концентраций фенола в воде заменить хлорирование озоном представляется полезным. Приводим ряд данных о роли озона как стерилизатора взамен хлора, которую ему надо играть в указанных случаях. При воздействии озона на воду в Хобардо коли-титр падал до нуля. Вейль отмечал в 1900 г., что для уничтожения бактерий в воде требуется не менее 3 г озона на 1 км3 воды. Эксперименты Фокса показали, что озон убивает споры плесени, бактерий, вибрионы, грибки.
В Уайтинге произошли следующие изменения после обработки воды озоном {табл. 3).
Таблица 3
Дата исследования Коли-индекс Общее количество колоний
сырая вода озонированная вода сырая вода озонированная вода
27.1.1941 г. 240+ 8,8 _ _ .
28.1.1941 г. _ — 900 40
11.11.1941 г. 240+ 8,8 800 45
14.11.1941 г. 240+ 5,0 950 50
Ряд авторов отмечает, что необходимо иметь остаточный озон в количестве 0,5 мг/л, в противном случае не будет достигнута достаточная стерильность; в сети должно остаться не менее 0,15 мг/л озона. Возможность удаления запахов и привкусов воды 'путем применения озона взамен активированного угля заманчива, так как работа с последним имеет целый ряд отрицательных сторон: большие объемы реагента, пыль, забивка фильтров, сложность загрузки и др.
Интересно отметить опыты по токсичности окиси азота, получающейся при образовании озона до 47% в обычных генераторах; при по-
лучении же озона действием ультрафиолетовых лучей он не содержит окислов азота. Озон с 'примесями окислов азота бактерициден при концентрации 3 мг/л, а чистый — 650 мг/л. Водоросли в воде с чистым озоном в течение 16 дней давали хороший рост, а с озоном, содержащим окислы азота, не росли. Опыты ставились и на человеке. Чистый озон в количестве 30 мг/л не дает вредного для организма эффекта, а с примесью окислов азота токсичен в дозе даже 1 мг/л. Надо проверить чистоту озона при получении его обычными генераторами, но не из воздуха, а из чистого кислорода, и необходимо проверить также эффективность воздействия озона на запахи и привкусы воды в наших условиях. {
Таким образом, мы видим, что озонирование воды имеет историю, по длительности почти равную очистке воды вообще; что оно оказалось положительным и как средство стерилизации воды, и как способ удаления запахов и привкусов. Основной причиной малого применения озонирования в очистке воды является дороговизна электроэнергии. Надо считать, что у нас в СССР с мощным развитием энергетического хозяйства в ближайшем будущем и с развитием производства жидкого кислорода озонирование может стать экономически эффективным и заменить хлорирование в случае, где последнее неизбежно ведет к получению хлорфенольного запаха.
М. А. ГАБРИЛОВИЧ
Состояние централизованного водоснабжения городов БССР и санитарные мероприятия по его восстановлению после войны
Из Белорусского научно-исследовательского санитарного института
Возникновение централизованного водоснабжения в городах Белоруссии относится к прошлому столетию. Первые водопроводы в 'Могилеве и Гродно были речными. В 1871—1874 гг. в Минске был построен водопровод, состоящий из б бруклинских и одной артезианской скважины. В 1897 г. начал работать водопровод в Витебске, а в начале XX века — в Гомеле и Мозыре. Центральное водоснабжение городов Белоруссии в дореволюционные годы обеспечивало водой лишь незначительную, наиболее зажиточную часть населения, проживающего в центральных районах городов.
Таблица 1. Характеристика водопроводов четырех городов
(1926 г.)
6 £ 1*° Э-а=я ■ " ч га сп Ля Я ^ 3 « я н о о о * 2 а я • ■ о о о. я
Город _ с я в о Я с( ч я О « 5 я £ и « « = ° о а м о л >о о. О га а
5 = к У я я ¿5 Ч ч о я >,9 * ,V О я 8 ч * |1§ 5 га О 4 ^ О О.Х я о а
~ <и о О и-1 ю 3" ач ГГ « я
Минск .... 40 40,5 66
Витебск . . . 70 30 35 12 30
Могилев . . . 30 30 9,5 4 —
Мозырь . . . 60 30 7,5 14 —
Примечание. Приведенные авторами цифры, выраженные в саженях и ведрах, переведены нами в километры и метры.
