CC BY
8
Таблица 2
Влияние условий кипячения воды на динамику уровня нитратов
Время кипячении. мим Пределы содержании нитратов. %
при кппячемнн Асз холодильника при кипячении с обратным холодильником
10 9,62—28,87 0,93—12,26
20 12,25—38,06 0,97—18,81
30 17,59—41.19 4,50—12,91
40 17,5—62,25 2,34—18,81
50 34,9—117,7 2,34—10,87
60 47,88—129,1 2,27—20,61
нонометрическим методом. Средние результаты опытов приведены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, во всех опытах уровень нитратов после кипячения повышается. В одном из опытов исследовали воду из обычного водопровода. До кипячения концентрация нитратов составляла 3,74 мг/л, после кипячения в течение 30 мин — 7 мг/л. В охлажденном индийском чае содержание нитратов увеличилось до 142,04 мг/л, что более чем в 3 раза превышает ПДК.
Для проверки монометрического метода провели серию опытов с анализом уровня нитратов классическим методом [1]. Пробу для анализа к брали через каждые 10 мин кипячения. Для эксперимента готовили водный раствор натриевой селитры с содержанием нитратов 47,5 мг/л. Через 10 мин концентрация увеличилась до 60,4 мг/л, через 20 — до 67,5 мг/л, через 30 — до 75 мг/л, через 40 — до 93 мг/л.
Выяснив достоверность монометрического метода анализа, мы провели опыты в обычных условиях кипячения и с использованием обратного холодильника. Результаты приведены в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что во всех опытах содержание нитратов после кипячения повышается. Но при кипячении в обычных условиях после 50 мин оно увеличивается более чем на 100 %. . С увеличением времени увеличивается как нижний предел, так и верхний. Эти опыты подтвердили, что повышение содержания нитратов в основном связано с уменьшением объема воды при
кипячении. При этом происходит обычное концентрирование раствора. Но абсолютной корреляции здесь нет. Так, в течение 60-минутного кипячения из 500 мл раствора испарялось от 4 до 26 % воды, а концентрация нитратов увеличивалась от 9,62 до 129,1 % (см. табл. 2).
Серию опытов провели с продолжительным временем кипячения (до 3 ч). При этом одну часть раствора через каждые 30 мин охлаждали и измеряли концентрацию нитратов, другую часть кипятили непрерывно в течение 3 ч.
Результаты показали, что с увеличением времени кипячения содержание нитратов постоянно увеличивается. В одном из опытов оно повысилось после кипячения в течение 3 ч на 389%.
Во всех проведенных опытах мы также анализировали динамику уровня нитритов и аммония. Содержание их в природных водах и приготовленных растворах было незначительным. Продолжительное кипячение не влияло на концентрацию указанных веществ.
Выводы. 1. При кипячении воды, содержащей нитраты, концентрация последних увеличивается. С увеличением продолжительности кипячения повышается соответственно содержание нитратов. Рост концентрации нитратов в основном связан с выпариванием воды во время кипячения.
2. В связи с антропогенным влиянием в настоящее время многие поверхностные и подземные воды содержат нитраты в тех или иных количествах. Поэтому для приготовления чая мы рекомендуем кипятить воду минимальное время.
Литература
1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. — М„ 1961.
2. Зарубин Г. П., Дмитрев М. Т.. ПрихоОько Е. И. Ми-щихин В. А. // Гиг. и сан. — 1984. — № 7. — С. 49—52.
3. Словцова Т. А., Покровская С. Ф. // Химия в сельск. хоз-ве. — 1975. — № 12. — С. 51—54.
4. Ходжаев В. Г. Ц Агрохимия. — 1983. — № 6. — С. II — 16.
5. Ходжаев В. Г. // Вопросы гидрогеологии арнлнои зоны. — Ташкент, 1984. — С. 44—48.
6. Kaufman W. /-.//J. Amer. Water Works Ass.— 1971. — Vol. 67, № 3. — P. 152—159.
Поступила 20.01.87
УДК 614.777:628.356.3
А. П. Бухтояров, Е. А. Степанов, К. П. Ботвина
санитарно-гигиеническая оценка эффективности очистки сточных вод молокозавода в аэротенках
со струйной аэрацией
Курганская областная санэпидстанция
Применяемые в настоящее время аэротеики с пневматической аэрацией имеют ряд существенных недостатков. Эксплуатационные затраты, определяемые расходами на подачу воздуха в аэротенки, ремонт и замену фнльтросных пла-
стин, которые применяются преимущественно в качестве аэраторов, высоки. Практика показала, что фильтросы быстро засоряются и не обеспечивают равномерной аэрации. Очистка их сложна и связана с остановкой и опорожнением аэро-
Схема аэротенка со струнной аэрацией.
/ — аэротенки; 2 — вторичные отстойники; 3 — циркуляционные насосы; 4 — иловые насосы; 5 — распределительные трубопроводы; 6 — трубопровод подачи активного ила в аэротенкн; 7 — струйные аэраторы.
тенка. Перфорированные трубы быстро подвергаются коррозии, требуют строго горизонтальной укладки, дают крупные пузыри. Поэтому во всех странах мира идут поиски замены фильт-росных пластин другими, более простыми и совершенными аэраторами [2]. Применяемые для аэрации роторные газодувки являются дефицитным оборудованием, так как выпускаются в ограниченном количестве.
В последние годы как в нашей стране, так и за рубежом для биологической очистки различных стоков стали широко использоваться аэраторы со струйной аэрацией. Этому вопросу посвящены исследования, проводимые в Ленинградском, Ростовском инженерно-строительных институтах, Каунасском политехническом институте, в Пенсильванском университете (США) [4— 61-
В настоящее время такие аэраторы применяют для очистки сточных вод от шпалопропиточных заводов, для биологической очистки стоков свинооткормочных предприятий [3], а также предприятий молочной промышленности [1].
Очень важной и сложной является проблема очистки концентрированных по загрязнениям сточных вод молокозаводов, особенно небольших предприятий молочной промышленности, расположенных в сельской местности, где требуются надежные в работе и простые в эксплуатации сооружения, обеспечивающие необходимую степень очистки при концентрации взвешенных веществ 300—600 мг/л, ВПК,юли 1200—1400 мг/л. Данные по гигиенической оценке эффективности очистки сточных вод молокозаводов в аэротен-ках со струйной аэрацией в научной литературе отсутствуют.
В 1983 г. в пос. Юргамыш Курганской области построены экспериментальные очистные сооружения для очистки стоков от молокозавода мощностью 10 т молока в смену с подачей воздуха в аэротенки путем струйной аэрации. Проект разработан НИИ «Росгипромясомолпром» (Курган). В основу проекта были положены рекомендации ВНИИ железнодорожного транспорта.
разработанные для очистки стоков от шпалопропиточных заводов.
В состав очистных сооружений входят решетки, песколовки, аэротенки коридорного типа с продленной аэрацией, вторичные отстойники, контактные резервуары. Все сооружения сблокированы в одном здании (см. рисунок).
Для каждого аэротенка создана отдельная аэрационная система, состоящая из центробежного насоса К 290/18а производительностью 260 м3/ч с напором 15,5 м, напорного трубопровода диаметром 200—100 мм и 12 аэраторов, 4 расположенных на ответвлениях этого трубопровода у одной из стен коридора через каждые 2 м. Для подачи активного ила на вторичных отстойниках установлены погружные насосы «Гном 10-10». Обеззараживание стоков осуществляется хлором.
Аэротенки со струйной аэрацией работают следующим образом. Центробежный насос забирает очищенную жидкость в конце аэротенка и по напорному трубопроводу подает ее к аэраторам. При обтекании жидкостью воздушной трубки у конца ее образуется разрежение, за счет которого аэратор всасывает воздух и образует газожидкостную струю, направленную под углом < 20—30° к вертикали. Проникая в аэротенк, эта струя образует воронку, через которую дополнительно захватывает воздух и интенсивно перемешивает его с обрабатываемой водой и активным илом. В результате очищаемая вода быстро насыщается кислородом, равномерно перемешивается с активным илом и многократно разбавляется уже очищенной водой, благодаря чему снижаются и выравниваются резкие колебания концентрации и температуры стоков.
Для подачи воздуха в аэротенки применяются струйные аэраторы конструкции ВНИИ железнодорожного транспорта типа «кольцовое сопло». < Эти аэраторы просты в изготовлении и могут быть выполнены любыми механическими мастерскими на местах.
Экспериментальным путем определено, что максимальное количество воздуха всасывается
-
Показатели эффективности работы очистных сооружений молокозавода «Юргамышский»
и д Фактические Эффективность очист-
X X а о данные ки. %
Показатель СО сС 4> 3 ч я X и А ч л 3 ев а , X i " X X ^ - X X 7. X
н 1 о. о 5 X X s а X о X о a3i та о я х = 5 л у
X о = 3 та 2 = Ч X О. та х ч а CiW х
с 3" Я X X X с JÍ С X л
ХПК, мг/л 1740 48 830 10 120 97,4 98
80 48 21,4 200
БПКб. мг/л 9800 48 465 5 670 98,5 99,5
— 48 6,8 28,0
БПК20. мг/д 1400 24 664,0 8 100 98,5 99,4
20 24 9,7 48,6
Взвешенные веще- 420 48 295 4 761 92 96
ства, мг/л 20 48 21,5 207,0
Окисляемость, — 48 264 4 240 90,9 99,7
мг/л — 48 24,0 12,8
Растворенный кис- — 48 2,0 6,7 0 8,9
лород, мг/л — 48 2,0 6,1
Нитриты, мг/л — 48 0,001 0,12 — —
— 48 0,2 4,0
Нитраты, мг/л — 48 0,75 1,27 — —
— 48 5,4 0 0 0
рн — 48 4,0 7,0 — —
— 48 7,5 8,0 — —
жений применялись общепринятые методики. Результаты проведенных исследований отражены в таблице.
Система струйной аэрации в течение 1,5 года работает безотказно, проста в обслуживании, аэраторы находятся над поверхностью воды и в любое время могут быть заменены без выключения всей системы. Струйная система дает равномерное перемешивание с активным илом и обеспечивает необходимую для жизнедеятельности микроорганизмов концентрацию растворенного кислорода в аэротенках. Содержание кислорода в аэротенках колеблется от 2 до 7 мг/л, на выходе после очистки — от 2 до 6 мг/л.
Выводы. 1. Аэраторы со струйной аэрацией обеспечивают высокую эффективность очистки сточных вод молокозавода.
2. Необходимы разработки технических условий эксплуатации очистных сооруженсй со струйной аэрацией, а также изучение возможности применения указанных аэротенков для полной биологической очистки хозяйственно-фекальных стоков.
— Литература
Примечание. В первой строке—до очистки, во второй строке — после очистки.
* при расстоянии между аэратором и поверхностью воды 8—10 см, а наилучшее перемешивание наблюдается при угле наклона к вертикали 25— 30°. При глубине аэротенка 2,5—3 м придонная скорость составляет 0,2—0,3 м/с, радиус влияния струи 2,5—3 м.
В период 1984—1986 гг. Курганской областной санэпидстанцией и ежеквартально областной гидрохимической лабораторией ежемесячно проводился контроль за эффективностью работы очистных сооружений. При выполнении анализов и оценке эффективности работы очистных соору-
1. Ботвина К. П. Очистные сооружения со струйной аэрацией. Курганский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды. — Курган, 1983.
2. Зарубин Г. П. Санитарный контроль за эффективностью работы очистных сооружений бытовых сточных вод. — М., 1977, —С. 88.
3. Коган С. Г. Биохимическая очистка сточных вод свинооткормочных комбинатов. — Л., 1974.
4. Ленский Б. П., Радчекко А. П. Исследование струйных аэраторов для сооружений биологической очистки. — Ростов н/Д., 1980.
5. Мишуков Б. Г., Протасовский Е. М. Исследование работы струйных аэраторов для очистки сточных вод животноводческих комплексов. — Л., 1979.
6. Яворский В. П. Исследование эжекторной аэрации для биохимической очистки сточных вод. — Каунас, 1971.
Поступила 14.04.87
