Химическая оценка глубины очистки сточных вод г. Тамбова и области

ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ СЕКЦИЯ: АНАЛИТИЧЕСКАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 628.34

ХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГЛУБИНЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД г. ТАМБОВА И ОБЛАСТИ

© О.В. Алехина, Н.В. Вервекина, Г.Г. Бердникова, О.В. Пахомова

Ключевые слова: сточные воды, нормы ПДК, очистные сооружения, эвтрофикация.

Изложены результаты анализа сточных вод ОАО «Тамбовводоканал» (г. Тамбов) и «Водоканал» ООО «Там-боврегионтеплоэнерго» (г. Уварово) в период январь-март 2008г. Обнаружены несоответствия качества воды после биологических очистных сооружений установленным нормам, что ухудшает экологическую ситуацию и требует немедленного решения.

Водная проблема актуальна сегодня как никогда, поскольку в результате хозяйственной деятельности человека воды рек и озер сильно загрязнены. Внедрение очистных сооружений и разработка методов очистки сточных вод являются в настоящее время одними из важнейших природоохранных задач. В последнее время особенно интенсивно разрабатываются технологические схемы очистки сточных вод, обеспечивающие необходимое качество получаемой воды в соответствии с нормами, принятыми в данном производстве. Наиболее распространена биологическая очистка сточных вод. Это наиболее эффективный, быстрый и дешевый способ удаления органических загрязняющих веществ из сточных вод, объем которых значительно возрос особенно в последние годы.

К сожалению, в настоящее время более 70 % данных сооружений работают неэффективно, что не удивительно, поскольку это сложнейшие трудноуправляемые биологические системы, работающие в неблагоприятном режиме постоянно изменяющегося сложного состава поступающих на очистку сточных вод [1].

В представленной работе изложены результаты анализа сточных вод ОАО «Тамбовводоканал» (г. Тамбов) и «Водоканал» ООО «Тамбоврегионтеплоэнерго» (г. Уварово) в период январь-март 2008 г. На очистные

сооружения поступают промышленные и бытовые сточные воды, характеризующиеся многокомпонентным составом и различным содержанием загрязнителей.

Принципиальная схема очистки представлена на рис. 1.

Полученные результаты анализа сточных вод на ОАО «Тамбовводоканал» свидетельствуют о недостаточно эффективной биологической очистке (табл. 1). Канал реки Цны относится к категории рекреационного водопользования, предельно допустимая концентрация для БПК5 составляет 4 мгО2/л, ПДК (ХПК) = 30 мгО2/л. В исследуемый период зафиксировано превышение норм во всех пробах, которое составило в среднем 1,9 ПДК (БПК5), 1,75 ПДК (ХПК).

Стоки, богатые органикой, ведут к повышению эв-трификации водоемов, неблагоприятно сказывающейся на их кислородном режиме и продуктивности.

На базе обилия органических веществ идет усиленное развитие фитопланктона («цветение воды»), многих других гидробионтов, прибрежных зарослей высшей растительности. Возникает дефицит кислорода, расширяется глубинная зона с анаэробным обменом, накоплением сероводорода, аммиака и т.п., что ведет к гибели ценных видов рыб и ухудшению питьевых качеств воды. Так, многие эвтрофированные водоемы теряют хозяйственное значение [2].

Таблица 1

Состав сточных вод ОАО «Тамбовводоканал»

Взвешенные вещества ПДК, мг/дм3 Январь Февраль Март

11,75 12,0 12,0 12,73

Ион аммония 1,5 1,23 3,41 0,56

Фосфаты 1,14 6,89 7,83 8,65

ХПК 30 58 49,33 50,66

БПК5 4,0 7,66 7,93 7,33

Железо общее 0,3 0,25 0,251 0,23

СПАВ 0,145 0,13 0,132 0,132

Сточная вода

На дезинф екцню хлором н доочистку

Рис. 1. Схема процесса биологической очистки сточных вод

Содержание фосфат-ионов в стоках в среднем составило 6,8 ПДК. Фосфор - важнейший биогенный элемент, поступление избытка соединений фосфора приводит к резкому неконтролируемому приросту растительной биомассы. Кроме того, в течение всего анализируемого периода наблюдается тотальное превышение норматива по взвешенным веществам и колеблется в пределах 12-12,8 мг/дм3 (табл. 1). В феврале 2008 г. содержание азота в аммонийной форме составило 2,3 ПДК.

Очистка сточных вод по Ееобщ и СПАВ удовлетворяют нормативным показателям (табл. 1).

В табл. 2 представлен химический анализ сточных вод, прошедших очистку в период январь-март 2008 г. на «Водоканал» ООО «Тамбоврегионтеплоэнерго» (г. Уварово). Качество очистки сточных вод не отвечает нормативным требованиям по железу общему: отмечается тенденция к увеличению концентрации на 0,02 мг/дм3.

Попадание металлов и их соединений в природные водоемы следует тщательно контролировать и предупреждать в связи с тем, что в отличие от биологически распадающихся веществ металлы только перераспре-

деляются в воде, накапливаются и представляют существенную экологическую угрозу [1].

Содержание нитрат-ионов в сточной воде после очистки превышает ПДК. Максимальное значение зафиксировано за отчетный период в марте 2008 г. и составляет 52,3 мг/дм3.

Поступление их большого количества в водные объекты ведет к нарушению процессов саморегуляции в биоценозах, в них начинают доминировать виды, наиболее приспособленные к изменившимся условиям (хлорококковые и сине-зеленые водоросли), вызывая «цветение» воды. В момент цветения они продуцируют нейротоксины, вызывающие заболевание нервной системы, и гепатоксины, вызывающие разрушение или рак печени [3].

Во всех пробах превышен норматив по сульфат-ионам (табл. 2).

Таким образом, обнаруженные несоответствия установленным нормам качества воды после биологических очистных сооружений ухудшают экологическую ситуацию, и требуют немедленного решения.

Таблица 2

Состав сточных вод «Бодоканал»ООО«Тамбоврегионтеплоэнерго»

Взвешенные ПДК, мг/дм3 Январь Февраль Март

вещества 7,7 6,5 7,2 7,2

Ион аммония 0,36 0,2 0,2 0,2

Водородный показатель 6,5-8,5 7,6 7,6 7,6

Нитрат-ион 40 50,5 48,4 52,3

Сульфат-ион 115 118 117 130

Железо общее 0,1 0,12 0,14 0,16

СПАВ 0,30 0,17 0,14 0,18

ЛИТЕРАТУРА

1. Жмур Н.С. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: Луч, 1997. 172 с.

2. Шилов И.А. Экология: учеб. М.: Высш. шк., 1997. 512 с.

3. Яковлев С.В., Ласков Ю.М. Канализация. М.: Стройиздат, 1987. 319 с.

Поступила в редакцию 17 ноября 2008 г.

Alekhina O.V., Vervekina N.V., Berdnikova G.G., Pakhomova O.V. Tambov and its region wastewater refining depth’s chemical rate. The wastewater of OAO “Tambovvodokanal”

and “Vodokanal” “Tambovregionteploenergo”(Uvarovo) from January to March 2008 analysis results are submitted. Water quality unavailability after biological treatment facilities is found out what impairs the environmental conditions and demands the instant decision.

Key words: wastewater, MPC rates, treatment facilities, eu-trophication.

LITERATURE

1. ZhmurN.S. Process management and Control of the Result of Wastewater Treatment at sludge Contact Clarifiers. M.: Luch, 1997. 172 pp.

2. ShilovIA. Ecology: Textbook. M.: Higher School, 1997. 512 pp.

3. Yakovlev S.V., Laskov YuM. Sewerage. M.: Stroyizdat, 1987. 319 pp.

УДК620.197.1

КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Х18Н10Т В ХЛОРИСТОВОДОРОДНЫХ ИЗОПРОПАНОЛЬНЫХ РАСТВОРАХ

© Г.Г. Бердникова, О.В. Алехина, Н.В. Вервекина, В.А. Лакоценко

Ключевые слова: неводные среды, защитное действие ингибитора, пассивное состояние.

Исследована коррозия стали Х18Н10Т в 0,1 н солянокислых растворах как функция времени экспозиции образцов, температурных условий и добавки ионов окислительного типа. Аналогичные испытания были проведены в средах с заменой растворителя, в качестве которого был выбран изопропиловый спирт. В случае водного раствора хлороводорода изменяется влияние добавок на скорость коррозии. Подобные эффекты не проявляются в спиртовом растворе хлороводорода. Таким образом, природа растворителя играет существенную роль в коррозионном поведении нержавеющей стали, что должно учитываться при эксплуатации оборудования.

Согласно литературным данным [1, 2] хромникеле-вая сталь в солянокислых растворах является нестойкой, поскольку ионы С1- слишком агрессивны и нарушают пассивность сплава или, по крайней мере, препятствуют ее наступлению. Отмечается также, что возможна эксплуатация нержавеющих сталей в средах с низким содержанием хлорид-ионов.

В настоящей работе была исследована коррозия стали Х18Н10Т в 0,1 н солянокислых растворах как функция времени экспозиции образцов, температурных условий и добавки ионов окислительного типа. Аналогичные испытания были проведены в средах с заменой растворителя, в качестве которого был выбран изопропиловый спирт.

Коррозионные потери стали Х18Н10Т, определенные в 0,1 н солянокислом растворе при температуре

20 оС невысоки, что свидетельствует о растворении сплава преимущественно из пассивного состояния (табл. 1). Время экспозиции слабо влияет на скорость коррозии, следовательно, существенного нарушения пассивного состояния поверхности образцов, равно как и экранирования ее продуктами коррозии не наблюдается. Действительно, после испытаний образцы стали были покрыты слоем продуктов коррозии серого цвета, которые не оказывали значительного влияния на скорость растворения сплава, поскольку в противном случае наблюдалось бы изменение скорости коррозии в зависимости от степени заполнения поверхности образца продуктами растворения.

Коррозия носит неравномерный характер, что особенно ярко проявляется при длительной выдержке образцов в исследуемом растворе - в течение 120 и 240 часов.