CC BY
22
изоляции их от последних имеют для каждого отдельного артезианского горизонта типичный химический состав. Изменение их состава надо •расценивать как подток в данный артезианский горизонт воды вышележащего артезианского горизонта или грунтовых вод. Артезианские воды с измененным составом могут считаться неблагополучными в санитарном отношении тогда, когда имеется подток грунтовых вод с незаконченной минерализацией содержавшихся в них органических веществ. Этому сопутствует увеличение содержания бактерий и снижение титра кишечной палочки; одновременно может повышаться окисляемость и возрастать содержание в воде аммиака солевого.
При подтоке в артезианские горизонты грунтовых вод с законченной минерализацией органических веществ животного характера наблюдается увеличение содержания хлоридов, нитратов и сульфатов. Окисляемость и содержание солевого аммиака также могут повыситься (за счет увеличения гуматов и восстановительных процессов). Количество, бактерий обычно не превышает 100 в 1 см3, причем титр кишечной палочки остается таким же высоким, как в скважинах с нормальным химическим составом воды. Однако в санитарном отношении такие скважины менее надежны, чем с нормальным химическим составом, и питьевое пользование водой из них в необработанном виде допустимо лишь при усиленном бактериальном' контроле ее качества.
Если вода питьевого водоисточника свободна от свежих органических веществ животного характера, но содержит конечные продукты их распада, то ею можно пользоваться для питья и в бытовых целях, но лишь в том случае, когда этих конечных продуктов немного и они не изменяют вкусовых свойств воды. Для хлоридов, по американским нормам, пределом считается их содержание в количестве 150 мг/л, так же как и для сульфатов (СО4). При высокой концентрации солей в1 воде значительно увеличивается ее жесткость, что делает такую воду не всегда приемлемой для хозяйственных целей (при жесткости выше 30°).
К воде питьевых водоисточников предъявляется ряд требований и в отношении ее физических свойств: она должна иметь высокую прозрачность без выраженной цветности, запахов и привкусов. Низкие физические свойства воды, даже при отсутствии загрязненности ее органическими веществами и благоприятном бактериальном составе, делают ее непригодной для питьевых целей. Избыточное содержание железа также служит основанием для исключения использования такой воды для питья, так как она приобретает привкусы, бурую окраску и мутнеет при переходе закисных соединений железа в окисные с выпадением их в виде гидрата окиси железа.
Инж. К. П. КОВРОВ
Способ удаления из воды сероводорода
Из Л е ник градской научно-исследавзтельской лаборатории коммунальной гигиены
Вопрос об освобождении питьевой воды от сероводорода (НгЭ) весьма мало освещен в литературе. Между тем он имеет большое практическое значение, особенно при пользовании населением артезианской (а иногда и болотной) водой. В частности, спрос на дегазационные установки предъявляет и Ленинградская область. В связи с этим автор считал полезным» собрать и систематизировать литературный материал о
дегазации воды и высказать свои соображения о наиболее целесообразном способе удаления из воды сероводорода.
Существуют два способа дегазации: 1) физико-химический и физический, сводящиеся к процессу выветривания газа из воды, и 2) чисто химический, с помощью которого сероводород переводится в какие-либо нерастворимые соединения, лишенные запаха, или просто окисляется в элементарную оеру. Однако химическое срединение серы с металлами или окисление сероводорода до образования серы приводит в результате к веществам коллоидального характера. Образование их сопровождается опалесценцией воды, что заставляет прибегать к последующему их удалению при помощи сложных процессов очистки водоемов: отстоя, фильтрации и пр. Отсюда ясно, что выветривание сероводорода с поверхности воды — наилучший метод его удаления, так как при этом сероводород не подвергается никакому химическому воздействию, свободно удаляется н вода не теряет своей естественной прозрачности.
С научно-исследовательской стороны вопрос освобождения воды от сероводорода еще мало разработан, так как весьма редки случаи пользования источниками водоснабжения, требующими подобной очистки. Нам известна только одна попытка разрешить этот вопрос, осуществленная на очистной станции Ейского водопровода химическим методом. В результате сероводород переводится из свободного состояния растворенного в воде газа в химически связанное в виде сернистого железа. При этом необходимо после реакции производить очистку воды на специальной водоочистной установке для удаления мути. Работа доц. С. А. Дурова «Очистка питьевой водбг от сероводорода» показала на материале Ейской станции, что наибольшее количество сероводорода удаляется из воды не химической реакцией, а простым) выветриванием.
Поставленные ври Ейской станции опыты по удалению сероводорода физическим« способами (аэрирование воды фонтаном, в градирне, выветривание в желобах и разбрызгивание) показали преимущество физических методов удаления сероводорода перед химическими. При этом не наблюдалось ни малейшего уменьшения прозрачности воды, не появлялось опалесценции и в воду не вводилось никаких посторонних вредных веществ. При продувании воздухом вода обычно мутнеет из-за выпадения серы |(ЭНг + О Э + НгО). Наилучшие результаты были получены при фонтанировании. Они зависят от удовлетворительного разбрызгивания водяной струи, проходящей через насадку.
Из химических способов удаления из воды сероводорода при небольшом его содержании надо остановиться на его окислении в водном растворе, причем сероводород переводится в серу соответствующим окислителем, например, хлором. По опытам доц. С. А. Дурова для получения избытка хлора при удалении последним сероводорода требуется хлора по весу в 5 раз больше, чем сероводорода. Таким образом, метод хлорирования, дающий положительные результаты при указанной выше дозировке, рационально применять лишь при незначительном содержании в воде сероводорода во избежание высокого расхода хлора и выпадения большого количества коллоидальной серы, а отсюда и помутнения воды. В этих условиях недостаточны обычные дозировки в 2—3 мг активного хлора на 1 л ёоды.
«¡Количество выделяемого единицей объема воды в единицу времени газа зависит от разности парциального давления данного газа в воде и в окружающей среде, степени распыления воды и времени пребывания воды в распыленном состоянии. Однако степень влияния этих отдельных факторов на эффект дегазации не установлена пока еще достаточно
твердо ни теоретически, ни экспериментально, что сильно затрудняет и соответствующие расчеты устройств для разбрызгивания»
Наиболее простым видом дождевания является пропускание воды через продырявленные днища в корытах. Растворимость газов в воде пропорциональна их давлению, поэтому при понижении его и пропускании струи в разреженном пространстве (в вакууме) значительно повышается выделение газа и тем самым сокращается время пребывания воды в распыленном состоянии.
Путем использования данных опытной установки для удаления сероводорода из воды Ейского водопровода и по литературным материалам можно притти к определенным выводам для выбора наилучшего способа освобождения воды от сероводорода.
Основным методом удаления сероводорода следует считать физический, не вызывающий помутнения воды. При ограниченных возможностях его применения необходимо извлекать из воды сероводород данным методом до возможных пределов, сообразуясь с существующими сооружениями (действующая насосная станция, резервуары и пр.), остаток сероводорода удалять химическим способом', окисляя его в водном растворе хлором. Наблюдения за действующей водоочистной установкой в Ейске ясно показали, что 50% всего количества сероводорода удаляются простым проветриванием поверхности воды, чему при проектирование этой очистной установки не придавалось особого значения. Весь расчет велся исключительно на связывании сероводорода с железом в виде сернистого железа при совместном действии кислорода воздуха и углекислоты. Применяемый в Ейске метод состоит в том, что в воду для ее освобождения от сероводорода загружаются железные стружки, которые первоначально образуют окислы железа, а в дальнейшем переходят в сернистое железо. Сильное помутнение воды требует применения специальных очистных установок, что значительно осложняет эксплоатацию водопровода. Обследование показало, что специально устроенные для удаления сероводорода сооружения для аэрации с дождеванием и вращающиеся барабаны с железной стружкой удаляют соответственно 35,2 и 17,4% сероводорода, а 47% его улетучиваются простым выветриванием с поверхности воды без каких-либо специальных устройств.
Одновременно на Ейской станции были поставлены следующие опыты удаления сероводорода физическими методами: 1) пропуск тонкого слоя воды по желобам; 2) продувание воды воздухом; 3) дождевание; 4) пропускание воды через градирню; 5) разбрызгивание воды под напором через насадки.
Наилучшие результаты получились при пропускании воды по желобам; в результате удалялось 99% без какого-либо помутнения воды. К сожалению, этот способ весьма громоздок и для дегазации большого количества воды неприменим, а может быть использован только для весьма мелких установок с небольшой производительностью.
Из остальных испытанных способов заслуживает внимания фонтанирование {разбрызгивание), удаляющее сероводород также без помутнения воды. Способ этот требует постройки отдельной камеры для установки брызгалок и двух подъемов воды (первый — в брызгальную камеру, второй — в места водоразбора очищенной воды). Прочие способы позволяли удалять сероводород в пределах 35% и даже несколько выше, особенно в градирне. Все они также связаны с необходимостью подачи воды двумя подъемами, а потому являются невыгодными.
Наиболее компактный, удобный и выгодный метод — разбрызгивание
1 В. Т, Турчинович, Улучшение качества воды, 1935, стр. 283.
воды в вакууме с подогревам ее или без подогрева. При этом не требуется двух подъемов воды. Вся дегазационная установка включается во всасывающий трубопровод насосов, подающих воду в городскую сеть. В этот трубопровод включается ивакуум-котел, откуда специальным вакуум-насосом отсасывается воздух и выделяющийся сероводород. Поступающая в котел вода для лучшего выделения из нее газа должна вливаться в виде дождя. Желательно, если это возможно, воду из котле подогревать (Турчинович).
Ввиду наличия в вакуум-котле разреженного пространства, выделение газа из воды происходит более интенсивно, чем> при атмосферном давлении, что значительно повышает эффект дегазации, и сравнительно небольшая установка может заменить очистку воды перечисленными выше методами, требующими 'громоздких и сложных технических устройств.
ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЕГАЗАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА ПРИ ПОМОЩИ ВАКУУМА И ХЛОРИРОВАНИЯ
Допустим, что в 1 л воды, освобождаемой от сероводорода, содержится 1,8 ¡мг сероводорода. Так как I мя газообразного сероводорода при нормальном атмосферном давлении весит1 1,5 мг, а 11 (м-1 юодьг (грунтовой) три атмосферном давлении и 8° растворяет 3,5 объема, или 6,2 кг сероводорода:, то в I м1 воды будет 1,8 : 1 500 = 0,0012 м3 газа.
При среднем; содержании сероводорода в 0,0012 м3 и часовой производительности насосов от 150 до 160 м3 воды! количество подлежащего удалению сероводорода составит 0,0012 X 160 = 0,102 м3/час. Этот объем газа является дополнительным к тому объему воздуха, который выделится из воды при работе очистной системы. При указанной производительности установки, по эмпирическим данным, катичеспо выделяющегося воздуха составит около 1 м3/час.
Раочлт объема сероводорода сделан стри атмосферном давлении, в условиях, же вакуума около 60 см .ртутного столба (или 79°/о) объем сероводорода, согласно закону Бойля-Мариотта, увеличится в 10 раз, т. е. составит около 1 м3/час.
Так как в атмосферном воздухе обычно не содержится сероводорода, то в нормальных условиях при атиосферном давлении вода, содержащая растворенный газообразный сероводород, немедленно будет его выделять до наступления равновесия. Соотв-етстаующее парциальное давление в данном случае будет равно:
р = 760 X 0,0018 __ 0,26 mvt ртутного столба. 5,2
Здесь 5,2 — минимальное количество сероводорода! в килограммах, растворимое в воде при атмосферном давлении, измеренном высотой ртутного столба в 760 !Ам, а 0,0018—'фактическое содержание сероводорода в килограммах в данной воде.
Ясно, что при таком (незначительном парциальном давлении можно легко и просто удалить сероводород в атмосферу путем распределения воды по какой-либо большой плоскости тонким слоем (например, в 1—2 о л) или ее выветривания. Однако такой способ требует значительных площадей и поэтому практически трудно осуществим. Между тем выделение газа в разгреженном пространстве протекает намного интенсивнее. Следовательно, применение дегазации р вакууме явится наиболее рациональным, эффективным и компактным.
В данном примере в течение часа необходимо откачать 2 м3 газа (сероводорода и воздуха) при разрежении в вакуум-котле и 60 см ртутного столба. На эту производительность и должен быть установлен вакуум-насос.
¡При правильном устройстве дождевания поступающей в вакуум-котел воды выделение из иее сероводорода должно | происходить параллельно с ее поступлением, поэтому объем дегазатора (вакуум-котла) рассчитывается на нахождение в нем воды в течение 30 секунд. Следовательно, для данного примера' объем вакуум-котла будет равен:
160 X 30
3600 = 1'3 м '
для чего достаточен металлический цилиндр диаметром 0,75 м и высотой 2,2 м.
йода для дегазации должка поступать чтто трубопроводу в верхнее днище котла, заканчивающееся тупиковым отростком с боковыми отверстиями диаметром около 5 мм, в количестве, соответствующем расчету производительности установки на пропуск через отверстия всей ¡зады; в данном случае должно быть не менее 500 отверстий. Дегазированная вода падает в нижнюю часть котла, откуда засасывается насосами соответствующей мощности, а выделяющаяся омесь сероводорода и воздуха (газ) отсасывается вакуум-насосом через патрубок, поставленный в верхнем днище котла. Наблюдение за котлом производится через водомерное стекло.
В данном, примере гари устройстве указанного выше пиша дождевания обеспечивается почти ¡полисе удаление из воды сероводорода. Однако не все частицы воды будут находиться в разреженном пространстве одинаковое время. Те частицы, которые будут попадать в насос почти мгновенно, окажутся менее дегазированными, и в них ¡останется некоторое количество остаточного сероводорода. ! 1 ос л ад ний необходимо удалить окислением его в воцном растворе активным хло-ро*, вводимым, как уже было сказано выше, в пятикратном размере по отношению к количеству оставшегося сероводорода.
Таким образом, окончательная очистка воды от сероводорода сводится к обычному хлорированию ее, в данном случае с вводом ¡раствора хлорной извести или хлора ео всасывающую трубу насоса, причем избыток хлора будет расходоваться на окисление органических веществ и обезвреживание воды.
При допущении, что остаточное содержание сероводорода в воде после дегазации составит около 10%>, т. е. в данном примере 0,18 мт/л, потребуется расход хлора в количестве 0,18X5 = 0,9 мг/л, или 0,9! г иа 1 м3 воды, что вполне соответствует дозировке хлора при обычном хлорировании воды для ее обезвреживания.
Описанная дегазационная установка является наиболее простой из всех суще-•ствутощих, особенно по сравнению с методом удаления сероводорода при немощи железных стружек.
Л. К. ПАШКЕВИЧ, К. Н. КЛЯЧКИНА и майор медицинской службы
С. Н. БИБИКОВ
Сохраняемость витамина С в мороженых овощах при их кулинарной обработке
Из отдела пищевой гигиены Свердловского гигиенического института.
Зимой 1942/43 г. широко применялись в пищу мороженые овощи. Это побудило 'Свердловский гигиенический институт поставить ряд опытов по выяснению антицинготной активности мороженых овощей при кулинарной обработке, так как по данному вопросу имеется очень немного работ (Изумрудова, Ярусова, Онахова). -Исследования проводились совместно с работниками госпиталя на базе госпитального пищеблока.
Для лучшего сохранения витамина С необходимо избрать такой спо^ соб оттаивания овощей, при котором потери его были бы наименьшими. Оттаивание овощей активизирует деятельность окислительных ферментов. Чем короче срок оттаивания, тем лучше сохраняется витамин С. Опускание овощей сразу в кипящую воду сокращает время действия ферментов, поэтому мы в нашей работе применяли такой способ оттаивания.
-Мороженый картофель госпиталь получал от Туринского райпотребсоюза. Картофель привозился несколько раз по железной дороге, начиная с ноября 1943 г.
