книги из ГПНТБ / Проблемы охраны природных и использования сточных вод межведомственный сборник

фильтровании через кварцевый песок к усилению элек­ тростатического взаимодействия между зернами песка, заряженными положительно [11], и частицами Fe203, которые приобрели отрицательный заряд, обеспечивая повышениестепени обезжелезиванпя от 60 до 80% •

Аналогичная картина наблюдается н при использо­ вании анионита АВ-17 в ОН-форме, матрица которого также имеет положительный заряд. В процессе фильтро­ вания суспензии происходит увеличение pH от 3 до 8,1 и изменение ^-потенциала от +25 до —23 мв, а эффект обезжелезиванпя составляет 55%. Повышение pH до 11 (^-потенциал становится равным — 41 мв) приводит к увеличению степени очистки до 85—90%.

Добавление к суспензии трилона Б или щавелевой кислоты (дозами до 20 мг/л) повысило эффект очистки до 90—95%.

Таким образом, изменяя pH конденсатов, используя комплексообразующие вещества и сочетая применение катионитов и анионитов, можно активно влиять на сте­ пень их обезжелезиванпя и отказаться от применения механических -фильтров в схеме конденсатоочистки.

Дальнейший эффект обезжелезиванпя конденсатов зависит от полноты очистки ионитов от задержанных за ­ грязнений. Проведенные в 1971— 1972 гг. исследования [12, 13] показали, что загрязнения из катионита КУ-2 и анионита АВ-17 достаточно полно удаляются при уль­ тразвуковой обработке. Дальнейшие исследования вы­ явили эффективность применения ультразвука для очистки и других зернистых фильтрующих материалов. Очистка проводилась в тонком слое (50—60 мм) в про­ изводственных условиях на опытной установке произво­ дительностью до 15 м3/ч фильтрующего материала.

Как было показано ранее [14], высокий эффект обезжелезивания конденсатов обонентов (до 10 мкг/л в пере­ счете на Fe) достигается при последовательном филь­ тровании их через Н-катнонит и ОН-анионит, периоди­ чески очищаемых с помощью ультразвука. Применение

состоянии.

На конденсатоочистках блоков 300 мет обезжелезги ванне воды осуществляется, на сульфоугольных пли цел­

71

люлозных фильтрах, установленных перед фильтрами смешанного действия (ФСД), выполняющими функцию обессоливания конденсата.

В настоящее время за рубежом наблюдается тенден­ ция к совмещению обезжелезивания и обессоливания конденсатов на ФСД [9]. С этой целью исследования ведутся в направлении разработки эффективных спосо­ бов очистки самих фильтрующих материалов от задер­ жанных загрязнений и синтеза макропористых ионитов, обладающих высокой емкостью поглощения по отноше­

материалов показали, что эффект обезжелезивания воды на смеси, состоящей из 50% Н-катпоннта КУ-2 и 50% ОН-анпоннта АВ-17, значительно выше, чем при исполь­ зовании только водных промывок. Опытное обезжелезивание конденсата проводилось на колонке из плекси­ гласа .0=10 см, загруженной слоем в 65 см предвари­ тельно отрегснерпрованпых н отмытых ионитов.

10м/ч.

Впервой серии опытов через каждые 10 сут проводи­ лась только обратная водная промывка ионитов в самой колонке, во второй серин загрузка каждые 10 сут извле­ калась из колонки п в течение 1 мин обрабатывалась ультразвуком (частота 22 кгц, интенсивность 0,6 вт/см3). Регенерация ионитов между опытами не осуществля­ лась.

Результаты опытов по обезжелезпванпю конденсатов представлены в табл. 1.

Из данных табл. 1 видно, что' обычная водная про­ мывка дает низкий эффект очистки фильтрующих мате­ риалов, вследствие чего содержание железа в фильтра­ те снижалось на 50—80% и достигало 20—75 мкг/л. При ультразвуковой обработке иониты задерживали практи­ чески все железо: его содержание в фильтрате не пре­ вышало 3— 10 мкг/л.

На следующем этапе работы было изучено влияние ультразвуковой обработки на обменную способность по хлор-иону и кремиекислоте анионита АВ-17, отобранного из фильтров ТЭЦ после 3—6 лет эксплуатации. Обра­

72

ботка материала ультразвуком велась в течение 5 мин при частоте 22 кгц п интенсивности 0,6 вт/см3.

Проверка обменной емкости по хлор-иону велась на растворе поваренной соли в статических условиях по типовой методике [16]. Как показали опыты, обменная емкость анионита АВ-17 в результате ультразвуковой обработки повысилась на 25%.

Обменная емкость по кремнекислоте определялась в динамических условиях. Отобранный фильтрующий ма-

Таблица 1

рованной воде и 4,%-ном растворе едкого натра, после чего анионит отмывался от грязи и ионптной мелочи. Затем из каждой части отбиралось по 10 мл материала, которые были помещены в три бюретки на 35 мл.

После регенерации 4%-ным раствором едкого натра и отмывки анионита фильтровался со скоростью 6 м/час раствор кремнекислоты, содержащей 10 мг/л SiOf- . Концентрация кремнекислоты в фильтрате проверялась с помощью, молибдатного раствора по синему комплексу.

73

Фильтроцикл продолжался до «проскока» 0,2 мг/л SiO|—. Полученные результаты приведены в табл. 2.

Согласно полученным данным (табл. 2), обменная емкость анионита АВ-17 после обработки ультразвуком в дистиллированной воде возросла в 1,5 раза, а в раст­ воре едкого натра — в 2 раза.

М„ 1971.

6.Справочник химика, т. 3. М.—Л., 1965.

7.И в а н о в а В. А. и др. Обезжелезиваине фильтрованием че

рез целлюлозу. М ., 1961.

8. Л а п о т ы ш к и и а И . И ., Я и к о в с к и й К . А. Выбор р циональной схемы механической очистки турбинного конденсата блоч

тромагнитных фильтров для удаления из воды ферромагнитных при

74

В. II. П О П Р У Г А , Т. Д . Г Р Е Ч У Х И Н А , А. II. Ч И С Т Я К О В

(ЦНИИ комплексного использования водных ресурсов)

РОЛЬ НАКОПИТЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКИ ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

МАЛОЙ КАНАЛИЗАЦИИ В ОХРАНЕ РЕК ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИИ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДОЙ

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

AAAAAAAA/VW'^AAA/'yVAA/VVXAAAAAA/VVWWVX/VVV'-'^/'/'^XAAAAA/VNA/VVVVWVWWVl

Интенсификация сельскохозяйственного •производст­ ва в условиях Белоруссии включает широкое развитие мелиорации земель, в том числе создание осушитсльноувлажнителыных систем и систем дождевания пастбищ, овощных и других культур на землях, не нуждающихся в осушении. Увеличение орошаемого земледелия потре­ бует дополнительных источников воды. Биологически очищенные сгонные поды могут стать одним из них.

Чтобы определить роль, которая может быть отведе­ на сточным водам в орошении земель, произведем ана­ лиз ресурсов воды в речных бассейнах.

На примере трех .водотоков, расположенных в раз­ личных по водности районах (норма стока от 3,9 до 10,0 л/сек-км2), показаны возможности орошения сель­ скохозяйственных угодий речным стоком в естественном состоянии. Орошение принято дождеванием при двух­ сменной работе. Расчет произведен для года 75%-иой

тригодового распределения стока, была принята величи­ на стока за оросительный период и за месяц с 'минималь­ ным стоком.

Минимально-необходимый расход, оставляемый в реке но условиям охраны природы, принят равным 0,75 минимального месячного расхода 95%-пой обеспечен­ ности.

Расчетные данные использования речных вод в есте­ ственном состоянии для орошения приведены в табл. 1.

76

Как показали расчеты, величина орошаемой площа­ ди речным стоком в незарегулировапном состоянии со­ ставляет 0,7—3,8% от площади водосбора, т. е. незна­ чительную часть, особенно в южной, маловодной части Белоруссии. Эти цифры относятся к стоку 75%-ной обеспеченности, a ib годы со стоком более высокой обес­ печенности возможность орошения станет еще меньшей.

При аккумулировании сточных вод в накопителе при последующем использовании их для. орошения отбор подземных вод для водоснабжения снизит величину подземной составляющей речного стока. Будем считать,

реки, уменьшение подземной составляющей произойдет за счет образования воронок депрессии и поступления в них вод, которые ранее дренировались речной сетью дан­ ного бассейна.

Уменьшение вследствие этого речного стока проис­ ходит круглый год. Примем, что в межень снижение бу­ дет изменяться пропорционально наблюдавшемуся бы­ товому стоку. Поправочный коэффициент установим в виде отношения величины водоотбора из подземных источников к норме годовой величины подземной состав­ ляющей речного стока. Величина водоотбора определе­ на в соответствии с нормами -водоснабжения на душу населения (принято 180 л/сут-чел).

Величины подземной составляющей речного стока приняты по [1]. Расчет влияния отбора подземных вод для водоснабжения при последующем аккумулировании их в виде сточных вод в накопителе на величину речного стока приведен в табл. 2.

Как видно из таблицы, забор воды для водоснабже­ ния малых'населенных .пунктов и последующее аккуму­ лирование сточных вод сказываются на речном стоке весьма незначительно.

. Результаты расчета величины орошаемых площадей при использовании только аккумулируемых стоков, а также совместно с речным стоком приведены в табл. 3.

При использовании для орошения только сточных вод орошаемая территория составит 0,77% от площади водосбора. Если же аккумулируемые сточные воды используются совместно с речным стокам, орошаемые площади составят 1,8—5,1 %■ Кроме того, емкость нако-

77

Таблица 1

Расчетные показатели использования речных вод для орошения сельскохозяйственных угодий

(О

.пителя может быть 1юггользо|вана для .перекачки воды из реки в ночное время. В этом случае орошаемая пло­ щадь составит 2,2—7,3 %.

Таким образом, использование сточных вод увеличит ■ возможность орошения в 1,3—3,1 раза.

Как показали расчеты [5], использование биологи­ чески очищенных стоков, аккумулируемых в накопите­ лях для орошения, является наиболее эффективной ме­ рой 'охраны водотоков от запрязнения, обеспечивающей в них условия рыбохозяйственного использования, а так­ же сохраняющей резерв воды для разбавления сточных вод пром-центров. Однако повсеместное применение в малой канализации аккумулирующих емкостей может привести к загрязнению грунтовых вод фильтрацион­ ным стоком. Анализ литературных данных по фильтра­ ции из биологических и рыбных прудов [7—9] показал, что она изменяется в пределах 0,5—0,80% в сутки от объема жидкости в них в зависимости от почвенно-гео­ логических условий.

Наблюдения, проведенные нами, показали, что поте­ ри на фильтрацию из накопителей неочищенных сточ­ ных вод г. Борисова и фабрики первичной обработки шерсти г. п. Журавичи (Гомельская обл.) соответственно после пяти- и трехлетней эксплуатации составили 0,08 и 0,09% в сутки от объемов стоков, находившихся в них (накопители находились примерно в одинаковых почвен­ но-геологических условиях, т. е. образованы обваловани­ ем песчаными дамбами заболоченных участков), длитель­ ность эксплуатации и насыщенность жидкости взвешен­ ными веществами, как показали наблюдения, не приве­ ли к полной кольматации ложа и откосов, поэтому для определения влияния фильтрационного стока на состоя­ ние речных вод за расчетную принята величина филь­ трации в размере 0,1% -в сутки от объема сточных вод в накопителях.

Возможный вынос загрязнений (лимитирующим за­ грязнителем стоков малой канализации приняты СПАВ) фильтрационным стоком приведен в работе [5]. Сниже­ ние СПАВ при фильтрации определено в размере 45%.

В" качестве очистного сооружения рассмотрен комп­ лекс, состоящий из биологических прудов и накопителя, аккумулирующего стоки одного населенного пункта, к которому относится площадь водосбора 37,8 км2. Чтобы

8 0