CC BY
6
В заключение следует отметить, что, если водозабор проектируется или' осуществлен не одной, а двумя или тремя скважинами, и если эти скважины располагаются недалеко одна от другой, то размеры зоны санитарной охраны определяются аналогично одиночному водозабору, но расчет дебита Q принимают равным суммарному дебиту водозабора, а расстояние R отсчитывают от крайних скважин.Так, расстояние R отсчитывают от скважины,, расположенной выше других по направлению потока, расстояние г — от нижней по потоку скважины, а боковые расстояния d — от расположенных с соответствующего края водозабора.
Таким образом, на основе современной гидродинамики, графо-анали-тических расчетных методов движения подземных вод и гигиенических представлений разработаны доступные для санитарной практики приемы определения границ зон санитарной охраны подземных водозаборов.
ЛИТЕРАТУРА
Б а г д а с а р^ь'я н Г. А. В кн.: Санитарная вирусология. М., 1967, в. 1, с. 37.— Белицкий А. С. Гиг. и сан., 1961, № 1, с. 15.— Кудрявцева Б. М. Там же,. 1970, № 6, с. 14.— Милявская П. Ф. Труды Центрального научно-исслед. дезинфекционного ин-та. М., 1947, т. 3, с. 102.— Ми н к и н Е. Л. Гиг. и сан., 1965, № 4,. с. 20.—Он же. Там же, 1965, № 10, с. 15.—К е 1 1 е г G., Wasserwirtschaft, 1957, Bd 47, S. 193.
Поступила 19/VI 1970 г-
SIMPLER MEANS OF DETERMINING THE BOUNDARIES OF THE SANITARY
PROTECTIVE ZONE AROUND UNDERGROUND WATER INTAKES
5. N. Cherkinsky, E. L. Minkin
On the basis of modern hydrodynamic and graphic-analytic calculation methods of L. E. Minkin and that of certain hygienic conceptions the authors have elaborated simpler and more available means of determining the boundaries of the second belt of the sanitary protective zone around the sites of underground water intakes.
УДК 628.1 65
УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОПРЕСНЕННОЙ ВОДЫ,
ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ПИТЬЯ
Проф. Е. В. Штанников (Саратов)
Анализ качества опресненной воды показывает, что большинство известных способов опреснения ее далеко не безупречно и требует осуществления дополнительных мероприятий по кондиционированию этой воды. Ухудшение органолептических свойств, проявляющееся в возникновении посторонних запахов, привкуса и цветности, отмечается в воде, обработанной почти всеми современными способами (табл. 1).
Вместе с тем наиболее значительные изменения наблюдаются в воде, которая подвергается дистилляции. Изменения органолептических свойств установлены также в воде, опресненной ионным обменом (смолы КУ-21 ЭДЭ-1оп) и электроионированием (мембраны МК-40 и МА-40).
Однако методы, основанные на фазовых превращениях воды, особенно существенно изменяют ее органолептические показатели и минеральный состав. Наоборот, способы ионного обмена и электрохимический в этом отношении более безупречны (см. табл. 1), а последний вообще не требует дополнительных мероприятий по оптимизации солевого состава.
Весьма существенно, что характер и природа химических веществ, определяющих изменение органолептических свойств опресненной воды, не
Таблица I
Изменение состава и свойств воды, опресненной различными способами
Показатель качества воды Способы опреснения
дистилляция электродиализ ионный обмен
исходная опресненная исходная опресненная исходная опресненная
Вкус и запах (в баллах) Горько- Пресная, Горько- Пресная, Горько- Пресная
соленая привкус соленая запах 3 соленая
2—3 балла
балла
Прозрачность (в см) 15—20 30 30 30 30 30
Цветность (в градусах) 0 3—10 15 3—5 5—15 0
Минерализация ) 13 386 10—40 8 800 550 11000 330 600
Кальций > (в мг/л) 338 4 600 50 564 14 40
Магний 747 1 50 6 277 1—7
Жесткость (в мг-экз/л) 78 0,3 34 3,1 51 0,8—2,6
Натрий, калий ] л 3 381 7 2 500 150 3 058 200—350
Хлориды 5 535 10 4 400 200 4 060 130—250
Сульфаты / Fl й ä О / f% 1 3 140 16 900 50 2 444 15—47
Фтор > [в мг/А) 2,5—3 1,5—1,8 3—5 0,2—0,4 3—5 0,1—0,3
Медь - - 5—10 0,1—0,2 3—10 0
Цинк - - 5—10 0,1 3—10 0,03
Йод (в мкг/л) 15 5—8 10—20 2 4 10—20 0
тождественны. Как известно, ухудшение свойств дистиллированной воды связано не только с изменением ее ионного и газового свойств, но и с попаданием в нее летучих органических компонентов, высвобождающихся в результате термического и химического разложения. Эти вещества денатурируют преимущественноорганолептические показатели, в токсикологическом отношении безопасные. Наоборот, органические примеси из ионов или иони-товых мембран изменяют не только органолептические показатели, но и вследствие высокой биологической активности могут сообщать опресненной воде токсические свойства.
Очевидно, опресненная вода должна быть освобождена от этих посторонних продуктов. Поэтому схемой улучшения качества предусмотрено фильтрование такой воды через адсорбенты (березовый активированный уголь). Опыт использования промышленной установки в г. Шевченко, а также ионитовой и электродиализной, убедительно свидетельствует о том, что этот прием улучшения качества воды является достаточно эффективным и позволяет повышать органолептические свойства воды (табл. 2).
Необходимость улучшения качества воды вызвана и изменениями ее минерального состава. Неблагоприятные сдвиги наблюдаются в качественном и количественном составе солей. Отмечается нарушение оптимального соотношения отдельных элементов и групп ионов, а также значительное уменьшение, а нередко и полное отсутствие физиологически важных веществ (йод, фтор и др.).
Минеральный состав улучшается путем разбавления опресненной воды до оптимальных1 концентраций минерализованной. Нередко для этих целей используются также ионообменные фильтры, позволяющие избирательно улучшать солевой состав. Так, Са-катионирование (использование катио-нита «заряженного» кальцием) позволяет, не изменяя количественно ионного состава, увеличить жесткость мягких вод, преимущественно за счет введения кальция и уменьшения содержания натрия. Благоприятный солевой состав опресненной воды определяется пропорциями ее смешения с минера-
1 Пока вопрос об «оптимальных» концентрациях остается малоосвещенным и речь идет о концентрациях, улучшающих органолептические свойства воды.— Ред.
•¿И
Улучшение качества опресненной воды
Таблица 2
• Показатель качества воды • Способы опреснения
дистилляция электродиализ ионный обмен
опресненная после дополнительной обработки опресненная после до-полнител ь-ной обработки опресненная после'до-^ полните ль-ной обработки 1
Вкус и запах (в бал- Пресная, Обычный Пресная, Пресная, Пресная, Пресная,.
л ах) горьковато- запах посторон- периодиче- запах
вяжущая, 3 балла ний запах ски запах отсутст-
привкус отсутст- 2—3 балла вует
2—3 балла вует
Прозрачность (в см) 30 30 30 30 30 30
Цветность (в градусах) 5—10 0 3—5 0 0 0
Минерализация 1 10—40 724 550 550 330—600 до 100
Калий | мг/л 4 19—27 50 50 14 40 50—60
Магний ] 1 4—8 6 6 1—7 -
Жесткость (в мг-экв/л) 0,3 1,5—2 3,1 3,1 0,8—2,6 6—7
Натрий, калий ] 7 270 150 150 200—350 —
Хлориды 1 мг/л 10 157 200 130—250 200—250 200—35
Сульфаты ] 16 188 50 50 15 47 70—80
лизованной (табл. 3). Единственным критерием степени разбавления воды до сего времени является величина минерализации. Вместе с тем нельзя игнорировать и качественную характеристику ионного состава соленой воды, добавляемой к опресненной. Принадлежность минерализованной воды к тому или иному гидрохимическому классу, наличие в ней микроэлементов определяют в конечном итоге не только величину солевого состава, но и его физиологическую ценность.
Путем рационального смешения опресненной воды с минерализованной (преимущественно подземной) достигается улучшение ее свойств — в ней
присутствуют почти все
Таблица 3
Улучшение качества воды дистиллята смешением
с минерализованной водой
Объем смешения
(дистиллят: минера-
Показатель качества воды лизация)
1: 1 2:1
Вкус и запах (в баллах) 1—2 0—1
Цветность (в градусах) 0—5 0
Прозрачность (в см) 25 25
рн 7 7
Натрий, калий ] 337 240
Кальций мг/л 14—20 19—27
Магний ] 1 4—8
Жесткость (в мг-экв/л) 0,8—1 1,5—2
Хлориды | 255 165
Сульфаты 1 , Бикарбонаты | м,л 272 196
158 84
Сухой остаток | 1 038 724
элементы и газовые компоненты, свойственные природным подземным водахМ, что сказывается и на повышении вкусовых свойств питьевой воды. Опыт улучшения качества воды путем ее смешения с соленой на промышленной ди-стилляционной установке (г. Шевченко) и ионообменной свидетельствует об эффективности этого приема.
При гигиенической оценке способов опреснения нельзя игнорировать одного существенного обстоятельства. Некоторые приемы, особенно те, что основаны на фазовых превращениях (вода — пар — вода или вода — лед — вода), по существу, приводят к полной деминерализации воды, нарушают оптимальные взаимоотношения между молекулами ее и ионным составом и таким образом могут изменять физическую структуру воды, биологическая роль которой еще не совсем ясна, но, по-видимому, немаловажна
При м е ч а н и е. Взятая опресненная вода (исходный дистиллят) отличалась высоким содержанием солей .
(Ю. П. Сырников; Н. А. Вербжинская и А. И. Сидорова; И. Г. Михайлов и Ю. П. Сырников). Очевидно, количественные и качественные изменения солевого состава опресненной воды также могут создавать предпосылки для нарушения оптимальных структурных взаимоотношений молекул ее и ионного поля. С этих позиций не совсем ясно, в какой мере улучшение качества опресненной воды путем ее обычного (механического) смешения с минерализованной позволяет восстановить оптимальные структурно-пространственные взаимоотношения между молекулами воды. Эти вопросы еще требуют изучения и разрешения. Неудовлетворительные вкусовые свойства опресненной воды, полученной путем фазовых превращений (дистиллят), обусловлены не только примесью органических летучих компонентов, но и отсутствием солей и газов. Известно, что наиболее существенную роль в формировании вкусовых свойств дистиллированной воды играет бикарбонат кальция. При концентрации Са(НС03)2, равной 2 мг-экв карбонатной жесткости, вода приобретает освежающий вкус, свойственный натуральной воде, лишена осадков и мути (А. Н. Марей и соавт.). Поэтому в технологических режимах улучшения качества воды предусмотрено обогащение воды этим компонентом, что достигается насыщением воды углекислотой и последующим фильтрованием ее через мраморную крошку. Исследования, проведенные при разработке технологического режима на дистилляционной установке, показывают, что оптимальная доза С02, обеспечивающая растворение мрамора (высота загрузки 1,5 л«) и обогащение дистиллированной воды Ca(HCÓ3)2 при времени контакта, равном 25 мин., составляет 20—25 мг/л. В этом случае содержание кальция в воде увеличивается на 1 мг-экв/л.
Вода, полученная на ионообменной установке, не нуждается в дополнительном насыщении углекислотой, поскольку процесс Н-катионирования, протекающий в катионитовых фильтрах, сопровождается разложением бикар-бонатных солей с выделением значительного количества С02. Фильтрация этой воды через мраморную крошку увеличивает содержание бикарбонатов
с 3—3,5 до 7 кг-экв/л.
Изложенные нами способы улучшения качества опресненной воды являются основными в технологических режимах, однако не исчерпывают всех возможностей в этой области. В зависимости от особенностей изменения свойств воды режимы и приемы улучшения качества ее могут изменяться другими способами.
ЛИТЕРАТУРА
Марей А. Н. и др. Гиг. и сан., 1961, № 5, с. 93.— Михайлов И. Г., Сырников Ю. П. Ж. структурной химии, 1960, т. 1, № 1, с. 12.— С ы р н и к о в Ю. П. В кн.: Структура и роль воды в живом организме. Л., 1966, сб. 1, с. 58.
Поступила 15/VI 1970 г.
IMROVEMENT OF THE DESALINATED WATER'S QUALITY INTENDED FOR
DRINKING PURPOSES
E. V. Shtannikov
On the basis of experimental and field investigations the author determined the changes, that occur in the composition and properties of water desalinated by different means, and the extent of improvement of its quality asa result of its treatment by the adsorption method of by mixing the distillate with mineralized water.
