МЕТОДИКА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ФИЛЬТРОВ, ЗАГРУЖЕННЫХ АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ

Как видно из табл. 1, 2, 3, доза электролитического серебра 0,5—0,6 мг/л обеспечивает пригодность воды для питья при хранении ее в емкости из соответствующих материалов на протяжении 5 месяцев и более.

В результате эксперимента было выяснено, что органическое стекло, полиизобу-тилен ПСГ, а также высококачественная цементная штукатурка вполне пригодны для покрытия емкостей, предназначенных для хранения питьевой воды, содержащей ионы серебра. Вода проб, в которых находились эти материалы после 160-дневного хранения, вполне удовлетворяла требованиям ГОСТ 2874-54, предъявляемым к питьевой воде. Применение для этой цели коричневого винипласта не может быть рекомендовано, так как он выделяет в воду ионы свинца (С. Н. Черкинский и др.).

Выводы1

1. Показано, что питьевая вода с небольшими добавками серебра (0,5—0,6 мг/л) остается пригодной для питья в течение 5—6 месяцев и более при хранении ее в емкостях, не коррозирующихся в воде и не адсорбирующих серебро в больших количествах. Такая вода обладает на протяжении всего времени ее хранения бактерицидным действием.

2. Бактерицидное действие введенного в воду серебра не зависит от срока хранения последней, а определяется в основном концентрацией ионов серебра в хранящейся воде.

3. Для долговременного хранения питьевой воды, содержащей ионы серебра, для внутреннего покрытия емкостей могут быть рекомендованы такие материалы, как органическое стекло (ТУ МХП 1783-48), полиизобутилен ПСГ (ТУ 2987-52) и другие пластические материалы, не выделяющие в воду вредных веществ, а также высококачественная цементная штукатурка.

4. Емкости из дюралюминия, стали, оцинкованного железа и коричневого винипласта не пригодны для долговременного хранения питьевой воды, содержащей ионы серебра.

ЛИТЕРАТУРА

Кульский Л. А. Серебряная вода. Киев, 1962.—Ч е р к и н с к и й С. Н., Акулов К. И., Рублева M. Н. Гиг. и сан., 1959, № 7, стр. 69.—В г a u n е J. F., К г и-she F., Kurth С , et al.t Die Trinkwassersilberung. München, 1957.—К о z i о г о w-ski W. В., Gospod wodna, 1961, т. 24, стр. 309—S t и с h 1 i k H., Gaz. woda i techn. sanit., 1960, т. 34, стр. 167.

Поступила 7/VI 1962 г.

ft ft ft

*

МЕТОДИКА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ФИЛЬТРОВ,

ЗАГРУЖЕННЫХ АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ

Инженер Г. Г. Руденко

Из Киевско-днепровской водопроводной станции

В последние годы двухслойные фильтры большой грязеемкости, предложенные Всесоюзным научно-исследовательским институтом водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (Водгео), широко применяют на водопроводах нашей страны. В качестве верхнего слоя двухслойных фильтров обычно используют антрацит, удельный вес которого меньше удельного веса песка. Но практика показала, что на водопроводах, где для очистки высокоцветной воды используют большие дозы хлора, целесообразно применять для верхнего слоя двухслойных фильтров активированный уголь, который сорбирует избыточный активный хлор из воды.

Вопросы загрузки активированного угля в фильтр, сохранения его сорбционной способности при обеззараживании двухслойных фильтров в нашей литературе не рассматривались. Однако они представляют практический интерес. На наш взгляд, опыт днепровского водопровода в этом направлении может быть полезен.

Для дезинфекции фильтров на днепровском водопроводе в хлораторной установлен специальный хлоратор. Хлорная вода большой концентрации подается в фильтр по винипластовому трубопроводу (диаметр труб 100 мм), который проложен D зале фильтров. Над каждым фильтром к трубопроводу приварен разбортованный патрубок с накидным фланцем и установлена заглушка с резиновой прокладкой.

1 Значение выводов ограничивается тем, что исследование проведено с водой одного только состава и совершенно не рассмотрен вопрос о допустимости в питьевой воде ионов серебра на обнаруженном уровне.— Ред.

Когда необходимо обеззараживать загрузку фильтра, заглушку снимают и вместо нее поаключают резиновый шланг диаметром 4 дюйма. Чтобы не было испарения хлора, шланг опускают на перекрытие центрального канала фильтра.

Слой воды над шлангом равен 1,5—1,8 м. При открытии приточной задвижки хлорная вода разбавляется до концентрации 60—100 мг/л и поступает через желоба в обе половины фильтра, медленно фильтруется сверху вниз через загрузку и сбрасывается в промышленную канализацию. Когда концентрация остаточного активного хлора в сбросной воде достигнет 50—60 мг/л, дренажную задвижку закрывают для контакта с хлором на 24 часа. Через 2—3 часа с поверхности фильтра и с вентиля, установленного на сбросном трубопроводе, отбирают пробу воды для определения содержания остаточного хлора, а также производят бактериологический анализ. В процессе обеззараживания хлор расходуется на окисление органических веществ и на уничтожение бактерий в загрузке фильтра, в результате чего происходит значительное хлоропоглошение.

Чтобы поддержать заданную концентрацию хлора в воде, периодически включается хлоратор.

Опыт показал, что при обеззараживании загрузки фильтра дозами хлора 60—100 мг/л через 12—24 часа все бактерии, в том числе и споровые, которые очень устойчивы к хлору, погибают и фильтр можно включать в работу. На обеззараживание 1 мг загрузки скорых кварцевых фильтров и фильтров системы АКХ в условиях днепровского водопровода расходуется 1,5—1,8 кг жидкого хлора или 4,3—5 кг хлорной извести.

С внедрением двухслойных фильтров, для верхнего слоя которых на днепровском водопроводе применен активированный уголь АГ-3, описанный выше способ обеззараживания загрузки оказался непригодным. Как показал опыт, для обеззараживания фильтрующих и подстилающих слоев двухслойного фильтра требовалась концентрация активного хлора в воде 200 мг/л, а время контакта — 12—15 суток, но и после этого остаточный активный хлор в сбросной воде не был обнаружен. В бактериальном отношении вода после прохождения через такой фильтр не соответствовала нормам ГОСТ.

Причиной этого явилось то, что активированный уголь, который лежит на поверхности фильтра, сорбировал весь хлор, а в нижележащих слоях, не подвергшихся действию хлора, бактериальный рост интенсивно продолжался. После того как микро-и макропоры активированного угля были насыщены хлором и последний поступал в нижние слои фильтра, бактерии в загрузке были убиты. В этом случае на обеззараживание загрузки фильтра расходовалось 2,5 т хлора. Но так как стерильность нижних слоев фильтра вызывала сомнение, то и после включения фильтра в работу продолжали вводить хлор в течение 8—10 суток, на что еще расходовалось 700 кг хлора. В периоды обеззараживания загрузки большими концентрациями хлора воздух в фильтровальном зале был насыщен парами хлора, в результате чего окислялись механическое оборудование, коммуникации трубопроводов и электрическая аппаратура на щитах управления фильтрами. Для устранения паров хлора в зале фильтров было установлено три мощных вентилятора.

При таком способе обеззараживания загрузки двухслойных фильтров сорбцион-ная способность активированного угля была значительно снижена.

С применением больших доз хлора для обесцвечивания высокоцветной воды потребовалось дехлорирование. Описанная выше технология обеззараживания загрузки двухслойных фильтров не позволяла полностью использовать сорбционную способность активированного угля для дехлорирования воды, прошедшей первую ступень очистки.

Автор предложил новый способ обеззараживания загрузки фильтров, который заключается в следующем. До загрузки активированного угля фильтр промывают, с поверхности загрузки снимают мелкие фракции песка. Если фильтрационная и промывная задвижки пропускают воду, их вручную докрывают (задвижки с электроприводом обычно при нормальной работе не докрывают на 2—3 оборота, чтобы предотвратить заклинивание клинкета). Затем обрабатывают загрузку хлорной водой, так же как это делается при обеззараживании загрузки скорых фильтров или фильтров системы АКХ. Когда обеззараживание загрузки закончено, открывают дренажную задвижку и сбрасывают хлорную воду в промышленную канализацию. Как только уровень воды в фильтре опустится до верхней кромки желобов, дренажную задвижку закрывают. На этом заканчиваются подготовительные работы.

Активированный уголь загружают в фильтр эжектором. Площадка для складирования активированного угля находится вне фильтровального зала во избежание загрязнения помещения пылью. Для приготовления угольной пульпы используют металлическую бочку емкостью 200 л, которую устанавливают в удобном для подъезда автомашины месте. Эжектор подключают к трубопроводу хлорированной воды с помощью гибкого шланга. Гибкий шланг используют и для подачи угольной пульпы в фильтр. Чтобы эжектор работал на полную производительность, необходимо создать в бочке угольную пульпу путем добавления 20% от общего объема поступающей к эжектору воды.

Во избежание внесения посторонних загрязнений в фильтр к эжектору подают насосом под давлением 9 атм. хлорированную воду с содержанием активного хлора

4—б мг/л. Коммуникации трубопроводов устроены так, что специально приготавливать хлорную воду нет необходимости. Насос, целевое назначение которого заключается в подаче воды к хлораторам, установленным на очистных сооружениях для подачи хлора в смеситель, забирает воду из трубопровода, идущего от насосной станции первого подъема, когда первичное хлорирование большими дозами хлора производят в водоприемном колодце или в ковше. Когда же хлор вводят в смеситель путем переключения всасывающей задвижки, насос может забирать хлорированную воду из трубопровода, идущего от смесителя в камеру реакции. Для подачи хлорированной воды к эжектору в фильтровальном зале проложен стальной трубопровод диаметром 75 мм. Над каждым фильтром установлен вентиль диаметром 2 дюйма. На концах трубопровода имеются задвижки, при помощи которых можно регулировать подачу хлорированной или хозяйственной воды к эжектору.

Обработанную воду сбрасывают в промышленную канализацию через сбросную задвижку. Угольную пульпу подают в пространство между желобами, при этом уголь опускается и ложится на поверхность песка, а вода изливается через кромку желоба и уходит в промышленную канализацию. Загрузка фильтра активированным углем должна быть произведена за I—2 смены. При длительной загрузке хлор, находящийся в слое песка и щебне, может поглотиться и начнется бактериальный рост. Поэтому необходимо подобрать эжектор для загрузки угля и насос для подачи хлорированной воды, исходя из изложенных выше условий. На днепровском водопроводе для этой цели применяют насос.

После загрузки активированного угля производят промывку фильтра. Во время промывки из нижних слоев загрузки выносится остаточный хлор вместе с промывной водой. Уголь в результате гидравлической сортировки равномерно распределяется по всей площади фильтра и по высоте. Первый опытный фильтр № 14 был включен в эксплуатацию при скорости фильтрования 10 м/час. При такой скорости фильтрования уголь сорбировал 40—45% активного хлора, поступающего на фильтр, 5—8% хлора поглощалось песком и щебнем, остальной хлор уносился вместе с фильтрованной водой.

Так как загрузка активированного угля в фильтр описанным способом производилась впервые, а результаты бактериологических показателей фильтрата, согласно существующей методике, могли быть получены только через сутки, по настоянию санитарных органов фильтрат сбрасывали в промышленную канализацию в течение 3 суток. В сутки 4 раза отбирали пробы на бактериологический анализ. Параллельно для сравнения брали пробы воды из крупнозернистого фильтра № 1, двухслойных фильтров № 12—13, фильтров системы АКХ № 15—16. Скорость фильтрования на всех фильтрах была установлена 9 м/час.

Количество остаточного хлора после двухслойного фильтра № 14 было во всех определениях ниже, чем после других фильтров, что говорит о сохранении сорбцион-ной емкости активированного угля во время загрузки его в фильтр. На мембранных фильтрах, через которые фильтровалось 333 см3 воды, на протяжении всего периода испытаний двухслойного фильтра № 14 наблюдался рост таких же бактерий по окраске и по форме, как и на параллельно работающих фильтрах различных систем. Число колоний на мембранных фильтрах не превышало 4. Микроскопия в отдельных случаях дала грамположительные бактерии. Возникло предположение, что это кишечная палочка, но после выращивания этих бактерий при 42° на питательной среде Эйкмана через 24 часа в пробирке образовывалась только муть, газ отсутствовал. Таким образом, предположение о наличии кишечной палочки не подтвердилось ни в одной из 35 проб, отобранных из различных систем фильтров. Число колоний в 1 см3 воды по всем фильтрам было примерно одинаковым и колебалось в пределах 0—4. Коли-индекс во всех определениях был меньше 3.

Проведенные исследования показали, что вода, профильтрованная через двухслойный фильтр № 14, активированный уголь в который загружался эжектором без последующего его обеззараживания, в бактериальном отношении не хуже фильтрата эксплуатируемых фильтров различных систем.

Наблюдения за фильтром № 14 проводили и после включения его в нормальную эксплуатацию. Нарушений бактериального состава воды не наблюдалось. При скорости фильтрования 4—10 м/час фильтрсцикл колебался в пределах 18—19 часов. Активированный уголь сорбировал 45—80% остаточного хлора, поступающего на фильтры. Когда количество остаточного хлора в поступающей на фильтр воде не превышало 0,4 мг/л, он полностью был сорбирован активированным углем. Качество фильтрованной воды по всем показателям было выше нормативов ГОСТ.

Таким образом, при использовании новой схемы загрузки активированного угля в фильтр сохраняется его адсорбционная емкость. Это позволило на первой ступени очистки применить большие дозы хлора — для обесцвечивания воды порядка 6—12 мм/л, затем сорбировать избыточный остаточный хлор активированным углем на двухслойных фильтрах. Обеззараживание песка и щебня и загрузку угля в фильтр при производстве работ описанным способом производят в течение 2 суток вместо 15, как это было раньше. Фильтровальный зал не загрязняется угольной пылью и парами хлора.

Поступила 23/1II 1962 г.

* Ъ Ъ