2
СОДЕРЖАНИЕ
С
Введение............................................................. 5
1. Состояние вопроса и задачи исследования.......................... 10
1.1. Санитарно-экологические аспекты хлорирования природной воды 10
1.1.1. Хлорсодержащие бактерицидные препараты....................... 10
1.1.2. Воздействие хлорирования на органолептические показатели воды 16
1.1.3. Влияние побочных продуктов хлорирования воды на организм человека............................................................. 18
1.1.4. Оценка процесса хлорирования воды с позиций экологической безопасности....................................................... 20
1.2. Санитарно-экологические аспекты "осеребрения" природной воды 27
1.2.1. Антимикробное и вирулицидное действие препаратов серебра .... 27
1.2.2. Практическое применение препаратов, серебра и характер их недостатков как дезинфектантов....................................... 34
1.3. Сопоставление методов хлорирования и осеребрения при обеззараживании воды..................................................... 36
1.4. Экономические аспекты принятия решений о выборе экологических нововведений в системах централизованного водоснабжения . 39
1.5. Определение частных задач исследований......................... 46
2. Интенсификация процесса обеззараживания воды сочетанием хлорирования и осеребрения......................................... 48
2.1. Методика проведения экспериментов.............................. 48
2.2. Минимизация содержания в воде серебра как бактерицидного препарата ............................................................ 52
2.3. Кинетические закономерности обеззараживания воды диамминар-генат-катионами.................................................... 57
2.3.1. Получение диамминаргенат-катионов и изучение их бактерицидной активности..................................................... 57
2.3.2. Эмпирическое кинетическое уравнение процесса обеззараживания воды............................................................... 60
2.4. Сравнительная оценка бактерицидной активности хлора и ДАА-катионов........................................................... 64
з
2.4.1. Самостоятельная бактерицидная активность дезинфектантов 64
2.4.2. Изучение сочетанного бактерицидного действия хлора и ДАА-катионов....................................................... 67
2.4.3. О причинах высокой бактерицидной активности ДАА-катионов .. 70
2.5. Антибактериальная устойчивость воды, обеззараженной ДАА-катионами...................................................... 74
2.6. Электроды из низкопробного серебра и пути снижения нежелательных примесей в воде........................................ 77
2.7. Выводы.......................................................... 82
3. Обоснование и разработка природосберегающей технологии обеззараживания и улучшения качества питьевой воды (на примере г. Новочеркасска)........................................... 84
3.1. Экологическая оценка системы централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения г. Новочеркасска....................... 84
3.1.1. Характеристика источников водоснабжения и очистных сооружений ........................................................... 84
3.1.2. Характеристика питьевой воды, отпускаемой населению........... 88
3.1.3. Оценка экологической опасности ВОС-1.......................... 91
3.1.4. Водный фактор и здоровье населения............................ 95
3.2. Технология и аппаратурное оформление хлорсеребряного метода
обеззараживания воды.......................................... 96
3.2.1. Постановка задачи и рекомендуемые варианты её решения 96
3.2.2. Расчетные показатели работы установки синтеза ДАА-катионов .. 99
3.2.3. Технологическая схема и основная аппаратура.................... 100
3.3. Технико-экономические показатели вариантов комбинированного обеззараживания воды.................................................. 107
3.4. Оценка хлорсеребряного метода обеззараживания воды с санитарно-экологических позиций.............................................. 111
3.5. Выводы........................................................... 113
4. Пути улучшения качества питьевой воды и рационального ее использования......................................................... 115
22
мер предосторожности во избежание чрезвычайных ситуаций.
Устройство расходных складов хлора должно удовлетворять требованиям "Санитарных правил проектирования, оборудования и содержания ядовитых веществ". Расходные склады хлора для баллонов и бочек надлежит размещать в отдельных закрытых огнестойких, хорошо вентилируемых помещениях на расстоянии не менее 300 м от жилых и общественных зданий, а внутренние перевозки жидкого хлора должны осуществляться также с соблюдением особых мер предосторожности [14].
Хлораторные установки необходимо размещать в отдельных огнестойких зданиях, разделенных на изолированные помещения (аппаратная, дежурная комната, расходный склад, вентиляционная) с плотно закрывающимися дверями. Крышу рекомендуется выполнять легкосбрасываемого типа из материалов, не разрушаемых хлором (черепицы, толя, шлака, шифера). Вследствие коррозионного действия хлора, конструкции из черной углеродистой стали в помещениях, где находятся хлораторные установки, применять нельзя. Для сухого хлор-газа стойкими материалами являются нержавеющие, легированные и хлористые стали, алюминиевые сплавы, винипласт, эбонит, фаолит, стекло, свинец, медь, паранит (прокладки), асбестографитовая прокладка, т.е. в большинстве своем весьма дефицитные материалы.
Транспортирование хлорной воды к месту смешения с обеззараживаемой средой вызывает серьезные затруднения из-за ее высокой агрессивной способности. Поэтому, с одной стороны, технологическое оборудование приходится компоновать и размещать так, чтобы протяженность коммуникаций была минимальной, а с другой - последние выполняются главным образом из неметаллических материалов (резина, поливинилхлорацетат, винипласт, эбонит). Чаще всего хлорная вода транспортируется по резиновым шлангам [14].
В помещениях хлораторной установки устраивают центральное отопление и приточно-вытяжную вентиляцию. При этом нормальная работа вентиляции -один из важных факторов, обеспечивающих безопасную работу обслуживающего персонала. Кратность обмена воздуха в час, которую должна обеспечи-
23
вать вентиляционная система, принимают в зависимости от производительности хлораторной: до 3 кг/ч - постоянно действующая 6 - 8, а для аварийных случаев - 12; до 10 кг/ч - постоянно действующая 6-8, для аварийных случаев -20.
Помимо сказанного, с ухудшением качества воды в природных источниках и с ростом числа водопроводов, на которых проводится хлорирование воды, в перспективе адекватно возрастет вероятность несчастных случаев, связанных с отравлением хлором, как населения, так и обслуживающего персонала при его транспортировании, хранении и дозировании. Известно [16], что для крупных водопроводных станций нормативный месячный запас хлора исчисляется десятками тонн и его хранение (особенно на станциях, находящихся в городской черте) весьма опасно. Добавим, что и на небольших водопроводах хранение нескольких баллонов с хлором представляет существенную опасность, особенно в случае низкой квалификации обслуживающего персонала. Укажем при этом, что в последние годы требования к технологической схеме подачи хлора на водопроводных станциях существенно ужесточены и должны четко соответствовать правилам ПБХ-83 [20].
При использовании в процессе водоподготовки повышенных доз хлора возникает проблема дехлорирования воды. Она может быть решена: 1) химическими методами (переводом хлора в относительно безвредные хлориды каким-нибудь восстановителем); 2) физическими методами (сорбцией хлора активированным углем или удалением хлора аэрацией).
Обычно дехлорирование воды химическими методами достигается введением в воду диоксида серы, а также сульфита, бисульфита или тиосульфата натрия:
С12 + Б02 + 2Н20 -» 2НС1 + Н2804
Образующиеся в результате реакции серная и соляная кислоты нейтрализуются естественной щелочностью воды. Теоретически для восстановления 1 мг С12 расходуется 0,9 мг Б02, 3,05 мг кристаллического сульфита натрия и 0,9 мг товарного кристаллического пятиводного тиосульфата натрия [21].
- Київ+380960830922