книги из ГПНТБ / Грушко, Я. М. Сточные воды гидролизных заводов и санитарная охрана водоемов

12. Одной из мер по снижению загрязнения промыш­ ленных стоков является замена существующих сальни­ ковых насосов бессальниковыми1.

Влияние на водоемы очищенных сточных вод гидро­ лизного завода. Очищенные сточные воды Зиминского гидролизного завода сбрасываются в водоем, куда не поступают другие стоки предприятий и населенных мест с территорий, расположенных в бассейне питания ¡зеки выше по течению. Лишь молевой сплав древесины от лесоразработок в течение четырех месяцев в году явля­ ется главным, хотя и не очень большим источником загрязнения воды реки органическими веществами рас­ тительного происхождения.

Минимальный расход воды в реке в месте сброса сточ­ ных вод гидролизного завода в зимние месяцы (из рас­ чета 95 % обеспеченности) небольшой — всего 2,23 м3/сек.

Учитывая фактический минимальный расход воды в реке (при 95% обеспеченности) 2,23 м3/сек, степень разбавления стоков с речной водой при полном 'переме­ шивании в первом, пункте водопользования, в 5,5 км ниже сброса сточных вод, составила 22—24 раза, а з месте сброса — разбавление сточных вод значительно меньшее — примерно 7—8 раз.

Влияние сточных вод гидролизного завода на воду реки по всем показателям гигиенической оценки исследо­ валось 3 раза в месяц на пяти створах с июля 1964 г. по

сброса в водоем мало изменяют в нем температуру воды (рис. 6). По сравнению с пунктами выше его температу­ ра воды повышается лишь на 1—2,2° как зимой, так и летом. Это повышение температуры воды под влиянием

1 В дальнейшем на Зиминском гидролизном заводе был постро­ ен опытно-промышленный аэротенк-смеситель, где сточные воды под­ вергались аэрации довольно длительное время — от 17 до 28 ча­ сов. По данным Э. Э. Друблянец и соавторов (1971), результаты его эксплуатации в течение одного года показали высокую эффектив­ ность этого метода очистки. Так, БПК.5 сточных вод составляло до очистки 1095—1409 'мг О2/л, а после очистки 20,8—28,1 мг О2/л (эффект 97,7—98,5%). До очистки БПКд0Лн имело 1802—1915 мг Ог/л, а после очистки 58—117 мг О2/л (эффект 93,5—97%), Авторы ре­ комендовали внедрить в производство этот метод очистки сточных вод для гидролизных заводов как высокоэффективный. В настоя­ щее время изучаются технико-экономические показатели при строи­ тельстве и эксплуатации этого метода.

60

сброса сточных вод не превышает допустимых норм, указанных в «Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», изданных в 1961 г.

Прозрачность воды в месте спуска стоков и в пункте первого водопользования ниже по течению изменяется мало.

Цветность. Выше места сброса сточных вод гидролиз­ ного завода по течению реки цветность воды в зимний

Рис. 6. Температура воды реки после сброса сточных вод гидролиз­ ного завода.

У — выше сброса в 7 км; 2 — место сброса; 3 — ниже сброса в 5,5 км.

период с декабря по февраль незначительна — всего 2—5° платиново-кобальтовой шкалы, но в летний пе­ риод'она возрастает и резко увеличивается во время паводков.

В пункте первого водопользования, в 5,5 км ниже ме­ ста сброса сточных вод, и в 16 км от него цветность воды такая же, как и выше по течению, т. е. не превышает допустимой нормы.

Запах. Выше места сброса сточных вод завода вода реки не имеет запаха, а в месте спуска приобретает сла­ бо ощутимый запах жженого сахара и фурфурола. В пунктах первого и второго водопользования в воде реки не ощущается никакого запаха и по этому показателю вода здесь отвечает гигиенической норме-

61

Вкус. Выше места спуска стоков вода не имеет ника­ кого привкуса, а в месте спуска приобретает слабо вы­ раженный привкус барды и пережженой хлебной корки.

В пункте первого водопользования вода не имеет при­ вкуса и по этому показателю отвечает норме.

Концентрация водородных ионов (pH) в месте спуска сточных вод завода в реке составляет 6,0—6,5, а ниже по

пользования, в 5,5 км ниже места сброса сточных вод, этот показатель в разные месяцы года колеблется в пре­ делах от 52 до 128,.1 мг/л, т. е. не превышает гигиениче­ ской нормы 1000 мг/л.

Содержание взвешенных веществ в воде реки у места сброса сточных вод завода по сравнению с пробами вы­ ше сброса по течению реки хотя увеличива­ лось >0,25 мл/л и служило основанием для отказа от пользования этой водой для хозяйственно-питьевых це­ лей.

У пункта первого водопользования после смешения сточных вод с водой реки содержание взвешенных ве­ ществ также увеличивалось в небольшой степени, и здесь вода оставалась непригодной для хозяйственно-питье­ вых целей по этому показателю.

Следовательно, разведение гидролизных стоков Зиминского завода водой реки у места сброса оказывается недостаточным и необходимо увеличить степень осажде­ ния путем коагуляции или удлинения продолжительно­ сти отстаивания стоков.

Жесткость воды. Вода реки, куда сбрасываются стоки завода, отличается малой жесткостью —• до 2,93 мгэкв/л. Сточные воды гидролизного завода не оказывают су­ щественного влияния на общую жесткость воды реки, хотя небольшое увеличение ее в пункте сброса сточных вод имеет место.

няется тем, что в сточные воды попадает некоторое

62

количество извести, которая применяется при нейтрали­ зации гидролизата.

В пункте первого водопользования, в 5,5 км ниже, по* течению от места выпуска сточных вод, общая жест­ кость снижается до прежних величин, т. е. становится такой же, как и выше сброса стоков гидролизного

Рис.' 7. Содержание растворенного кислорода в воде реки в районе Зиминского гидролизного завода.

1 — выше сброса сточных вод в 7 км; 2 — место сброса сточных, вод; 3 — ниже сброса сточных вод (пункт первого водопользования — 5,5 км).

Растворенный кислород. Выше места сброса сточных вод завода содержание растворенного кислорода в воде реки колеблется от 8,2 в августе до 12,86 мг Ог/л в- феврале; в летний период оно снижается по сравнению с остальными сезонами из-за молевого сплава и поступ­ ления в реку значительного количества органических веществ растительного происхождения.

У места спуска сточных вод Зиминского гидролизно­ го завода содержание кислорода в воде реки сни­ жается.

На рис. 7 приведены данные о.содержании раство­ ренного кислорода в воде реки в районе спуска стоков Зиминского гидролизного завода. В пробах воды, Взя­ тых в месте сброса, содержание растворенного кисло­ рода по сравнению с пробами воды, взятыми выше его по течению реки, понижается в отдельные месяцы на

грязнения воды органическими веществами в месте спус-

63

ка сточных вод Зиминского гидролизного завода. Но у места спуска стоков концентрация растворенного кис­ лорода не бывает менее б мг/л.

В пункте первого водопользования ниже места спуска стоков завода по сравнению с пунктами выше его по те­ чению реки количество растворенного кислорода в во­ де реки примерно одинаково и, следовательно, загряз­ нение воды реки стоками гидролизного завода здесь уже не сказывается.

Биохимическое потребление кислорода. Одним из наиболее важных показателей загрязнения водоемов органическими веществами .являются биохимическое потребление кислорода (ВПК).

В «Правилах охраны поверхностных вод от загряз­ нения сточными водами» (1961) приводятся требования по допустимой полной биохимической потребности кис­

лорода (БПКполн).

Необходимость введения этого показателя загрязне­ ния водоемов 'вызвана тем, что сточные воды многих предприятий содержат органические вещества, трудно­ окисляемые в воде водоемов. К числу таких сточных вод относятся и стоки гидролизных заводов. После определения БПКб в таких сточных водах и в воде во­ доемов содержится еще значительное количество так называемых трудноокисляемых веществ. Для некоторых из них период полного окисления продолжается не 5 су­ ток и даже не 20, а нередко несколько месяцев. Поэтому при исследовании биохимической потребности кислоро­ да в воде реки в результате спуска в нее сточных вод Зиминского гидролизного завода определялись величи­

ны — БПКб и БПКполн*

БПКб И ВПК ПОЛИ природной воды реки даже выше места спуска сточных вод Зиминского гидролизного за­ вода в паводковый период были значительными. Это объясняется поступлением в реку поверхностного сто­ ка с территории области питания реки, огромные прост­ ранства которой покрыты лесными массивами. Почвен­ ный покров, богатый органическими веществами, смы­ ваемый частично талыми и ливневыми водами, и явля­ ется источником загрязнения реки органическими. ве­ ществами, увеличивающими в воде реки величины

БПКб И БПКполн.

В месте спуска сточных вод БПК5 и БПКполн повы­ шались особенно с ноября по март, когда эффектив­

ен

ность очистки сточных вод была слишком низкой и рас­ ход воды реки наименьшим, а также в мае и июне, ког­ да из-за паводка увеличивается загрязнение воды реки поверхностным стоком.

В пункте первого водопользования БПКполн речной воды больше, чем выше места спусков стоков, но это превышение относится не столько к стокам гидролизно­ го завода, сколько к влиянию поверхностных вод.

Ниже по течению реки, в 16,5 км от места спуска сточных вод, БПКполн примерно такое же, как и в пунк-

/ те первого водопользования.

Чтобы выяснить влияние стоков гидролизного завода на БПК воды, эту величину исследовали не только у левого берега, где сбрасываются сточные воды, но и на противоположном, правом, берегу в этом же створе, т. е. там, где загрязнение стоками исключено.

Данные О величине БПКб и БПКполн ВОДЫ В СТВОре у места спуска стоков на разных берегах показывают, что в месте сброса сточных вод завода левый берег загряз­ няется больше. Это свидетельствует о струйное™ тече­ ния реки и недостаточном перемешивании сточных вод завода и воды реки.

У правого берега показатели БПКб и БПКполн воз­ растают в основном в период весеннего паводка — в мае и июне, когда тает снег в долинах реки и ее прито­ ков, и летнего, главным образом в июле, когда тает снег в горах, увеличивается скорость течения воды в ре­ ке и поверхностный сток загрязняет воду органически­ ми веществами.

У левого берега реки, т. е. там, где сбрасываются сточные воды завода, вода загрязняется в течение все­ го года. Наименьшая величина БПКэ и БПКполн была

вапреле, наибольшая — в июне.

Зимой загрязнение увеличивается, так как в это вре­

мя года расход воды в реке бывает наименьшим, раз­ бавление сточных вод речной водой небольшим, а низ­ кая температура воды замедляет течение процессов самоочищения.

Загрязнение стоками завода, поступающими в реку у левого берега в месте сброса сточных вод, не распрост­ раняется на всю ширину реки.

Значительные величины БПКб и БПКполн в месте сбро­ са сточных вод в гигиеническом отношении не являют­ ся нарушением санитарных правил и норм, так как в

л-

водоемах эти показатели нормируются не у места сбро­ са сточных вод, а у пунктов первого водопользования. Такой пункт находится в 5,5 км ниже места спуска сточ­ ных вод завода.

Загрязнение воды реки, повышенные величины БПК5 и БПКполн У места спуска сточных вод связаны с не­ достаточно полной очисткой сточных вод завода на со­ оружениях биологической очистки.

В паводковый период повышенные показатели БПКз

по течению, так и ниже места сброса сточных вод.

В пункте первого водопользования вода реки в павод­ ковый период — с апреля по июнь — загрязняется сточ­ ными водами завода, поверхностным стоком и молевым' сплавом древесины.

Таким образом, во время паводка даже не загрязнен­ ная заводом вода реки выше места спуска сточных вод

ГИДРОЛИЗНОГО Завода Имеет ВЫСОКИе Показатели БПКполн-

Это, по-видимому, обусловливается загрязнением реки выше места спуска сточных вод поверхностным стоком,

атакже древесиной вследствие молевого сплава.

Впункте первого водопользования вода реки с апре­ ля по июнь не отвечает санитарным нормам как вслед­ ствие загрязнения стоками гидролизного завода, так и из-за поверхностного стока и молевого сплава. Отсюда вытекает необходимость как повышения эффективнос­ ти биологической очистки стоков, так и прекращения молевого сплава леса по реке и ее притокам;

Окисляемость. Повышенная окисляемость воды ука­ зывает на загрязнение источников водоснабжения орга­ ническими веществами.

Результаты определения окисляемости воды в районе

спуска стоков гидролизного завода показывают, что да­ же выше места спусков стоков завода в паводковый пе­ риод в мае и июне окисляемость воды реки относитель­ но высокая. Это объясняется загрязнением воды поверх­ ностным стоком и частично молевым сплавом.

В месте сброса стоков окисляемость воды в течение всего года выше, особенно в паводковый период в мае и июне.

66

Увеличение окисляемости воды в месте сброса сто­ ков в течение всего года по сравнению с пунктом выше его по течению реки показывает то, что это загрязнение вносит гидролизный завод. Но в пункте первого водо­ пользования окисляемость резко снижается и почти дос­ тигает тех же величин, что и выше по течению.

Таким образом, в месте сброса гидролизных стоков окисляемость воды реки повышается, но в пункте пер­ вого водопользования она снижается примерно до того

ных вод в воде реки содержится в течение года неболь­ шое количество аммиака (0,04—0,05 мг/л), оно повы­ шается в паводковый период до 0,1—0,15 мг/л. Эти концентрации показывают, что по данному показателю вода здесь не загрязнена.

В месте сброса сточных вод количество аммиака в воде реки резко повышается, особенно в декабре и янва­ ре, достигая концентрации 1 мг/л. Такое увеличение свидетельствует о загрязнении воды по этому показате­ лю. Но ниже места спуска сточных вод в пункте перво­ го водопользования, а также в 16,5 км концентрация аммиака снижается примерно до тех 'же величин, что и. выше сброса.

Вода реки загрязняется аммиаком .лишь в месте’ сброса сточных вод. Содержание аммиака в воде реки в 12 км выше сброса сточных вод зимой и осенью мень­ ше, чем весной и летом. Повышение содержания аммиа­ ка весной и летом объясняется тем, что в эти сезоны го­ да в водое*м попадает больше органических загрязне­ ний с поверхностным стоком. Зимой при наименьшем расходе воды количество аммиака в месте сброса сточ­ ных вод хотя и возрастает, превышая его содержание в пробах воды в 12 км выше сброса сточных вод до 15 раз, но эти концентрации не больше рекомендованных в ли­ тературе предельно допустимых концентраций аммиа­ ка в питьевой воде.

На рис. 8 приведены данные о содержании нитритов в воде у левого «и правого берегов и на середине реки. В f2 км и 7 км выше Mecía сброса сточных вод содержа­ ние нитритов незначительное (0,001—0,003 мг/л). У места сброса сточных вод по сравнению с пробами во­ ды в 7 км от сброса количество нитритов в отдельные

месяцы возрастает. Это подтверждает загрязнение воды реки гидролизными стоками. Но это увеличение в месте сброса сточных вод ничтожное (до 0.07 мг/л). В 5,5 км ниже места сброса сточных вод, т. е. в пункте первого водопользования, количество нитритов заметно сни­ жается.

г-УЖз ниже место сброса 9 1Є.5 нм

Рис. 8. Содержание нитритов в воде реки в районе Зиыинского гид­ ролизного завода.

Î — правый берег; 2 — левый берег; 3 — середина.

Содержание нитратов в воде реки также незначитель­ ное. Осенью и зимой оно составляет выше завода 0,15— 0,2 мг/л, летом 0,05—0,08 мг/л, а ниже завода, в пункте первого водопользования, в течение года не превышает 0,15—0,3 мг/л. В такой концентрации нитраты не могут вызвать метгемоглобинемию у детей и не служат до­ казательством большого загрязнения воды. По данным Ф. Н. Субботина (1963), концентрация нитратов по ГОСТ в питьевой воде в количестве до 10 мг/л не приво­ дит к метгемоглобинемий.

Хлориды. Содержание хлоридов в первом (5,5. км) и во втором (в 16,5 км) пунктах водопользования почти такое же, как и в пунктах выше места спуска сточных вод,-т.е. по тому .показателю вредного влияния завода на качество воды не отмечается.

68

Небольшое увеличение содержания хлоридов связа­ но с влиянием хозяйственно-фекальных вод, сбра­ сываемых заводом вместе с производственными во­

дами.

Сульфаты. Сточные воды Зиминского гидролизного завода не увеличивают содержания сульфатов в воде реки у места спуска стоков в водоем и ниже по течению. В этих местах содержание сульфатов в воде колеблется в пределах от 4,2 до 57,4 мг/л и не превышает гигиени­ ческой нормы.

Микроэлементы. Спектральными анализами в воде реки обнаружены микроэлементы в небольших концен­ трациях, не оказывающих вредного действия на орга­ низм. Концентрация их в пробах воды у места сброса сточных вод и ниже по течению реки в 5,5 и 16,5 км оказалась такой же, как и в пунктах выше места сбро­ са стоков гидролизного завода.

Влияние сброса сточных вод завода на водные организмы и процессы самоочищения водоема. Одним из показателей загрязнения воды органическими ве­ ществами является бактериальное обсеменение. Коли­ чество микробов как выше завода по течению реки, так и в месте сброса и в пункте первого водопользования сравнительно не велико. У места сброса сточных вод завода число колоний сапрофитных бактерий в 1 мл воды возрастает по сравнению с пробами воды выше

(пункт второго водопользования) вода реки примерно такая же, как и в 12 км выше места сброса стоков за­

вода.

Резкое уменьшение количества сапрофитных бакте­ рий на расстоянии 5,5 км вниз по течению реки от мес­ та сброса сточных вод указывает на то, что биохими­ ческие процессы на этом отрезке реки происходят достаточно интенсивно.

69