книги из ГПНТБ / Барац, В. А. Водоснабжение судов речного флота

деляемое:

на плотной, элективной среде с применением кон­ центрации бактерий на мембранных фильтрах в 1 л воды (коли-индекс), не более при использовании жидких сред накопления, колититр, не менее

Установлены также предельно допустимые концентрации и для следующих химических веществ:

Питьевая вода, соответствующая требованиям ГОСТ 2874—73, должна подаваться в камбузы, заготовочные, буфеты, столовые, рестораны, посудомоечные, все умывальники, кипятильники, меди­ цинские помещения, каюты гигиены женщин.

Мытьевая вода подается в душевые, бани и прачечные. Требо­

воды должны быть такие же, как и питьевой.

Подразделение воды, подаваемой на судне к разным потре­ бителям, на питьевую и мытьевую, в свое время, было вынуж­ денным.

В настоящее время наличие на судне двух систем: питьевой воды и мытьевой воды — является устаревшим вариантом водо­ снабжения.

Нецелесообразность устройства раздельных систем подтверж­ дается не только гигиеническими требованиями, но и технико-эко­ номическими соображениями. Забортная вода должна поступать

10

снаружи- в цистернах, расположенных на борту судна, все неров­ ности и выступы должны быть максимально сглажены. Дно ци­ стерн необходимо выполнять с уклоном и снабжать спусковой пробкой или краном для полного удаления воды. Для осмотра, ремонта и очистки цистерн предусматривают герметически закры­ ваемые горловины. При размещении цистерн питьевой воды под палубой жилых помещений в ее верхней части не должно быть горловин, наливных и измерительных втулок и т. п.

Для наполнения цистерн питьевой водой из береговых водо­ проводов следует иметь специальный трубопровод, допускающий прием воды с обоих бортов. Трубы налива должны оканчиваться быстросмыкающимися муфтами.

Приемные патрубки трубопровода наполнения цистерн питье­ вой воды должны возвышаться над палубой не менее чем на 0,4 м и иметь надежное закрытие, предотвращающее загрязнение воды. Наполнять цистерны через открытые горловины не разрешается.

Вентиляцию и выход воздуха при наполнении цистерн следует осуществлять через специальные патрубки с насадкой устройства («гусиной шейки», защитной сетки и др.), исключающего возмож­ ность загрязнения воды.

Для цистерн питьевой воды подогреватели необходимо изго­ товлять из антикоррозионного материала или покрывать полудой (пищевым оловом). Водоподогреватели не должны пропускать пар.

Замер количества воды в цистернах следует производить за­ крытыми приспособлениями (дистанционно-автоматическими, во­ домерными стеклами и т. п.), предотвращающими возможность загрязнения воды. Пользоваться для этого футштоками категори­ чески запрещается.

форы или другие устройства, полностью исключающие загряз­ нение воды.

К системе мытьевого водоснабжения практически предъявля­ ются те же требования, что и к питьевой. Различия могут быть только в конструкции запасных емкостей. Для хранения мытьевой воды можно использовать отсеки корпуса.

Объединенную систему водоснабжения необходимо выполнять

§ 3. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ХРАНЕНИЮ ВОДЫ НА СУДАХ

На каждом судне в специальных емкостях должен храниться определенный запас воды для питьевых и мытьевых целей. При этом возможно ее загрязнение. Причинами такого загрязнения являются применение загрязненных шлангов, нарушение гермети-

12

отрицательно влияющих на качество воды. Установлена возмож­

(нишах, трещинах), также обусловливающих быстрое бакте­ риальное загрязнение воды.

Натурные наблюдения показывают, что вторичные загрязнения воды типичны для судовых условий, где защита воду от их иоступлений осложнена, а возможные пути проникновения достаточ­ но многочисленны.

Изменения органолептических свойств и химического состава питьевой воды во время хранения в ряде случаев обусловлены использованием на судах цементных антикоррозионных покрытий цистерн, которые еще широко применяются на флоте.

Материалы натурного и экспериментального изучения цемент­ ных антикоррозионных покрытий, выполненные рядом исследова­ телей, свидетельствуют об отрицательном влиянии цемента на качество контактирующей с ним питьевой воды.

Исследования показали, что изменение состава воды, храня­ щейся в емкостях е цементными антикоррозионными покрытиями, связано как с прямым, так и с косвенным их влиянием. Прямое влияние обусловлено обогащением воды гидратом окиси кальция и шестивалентным хромом, косвенное — переходом в воду продук­ тов коррозии металлических поверхностей емкостей при частич­ ном разрушении механически непрочного цементного покрытия. Последнее приводит также к значительному увеличению в воде количества взвешенных веществ.

При этом активная реакция pH воды резко сдвигается в щелоч­ ную сторону.

При исследовании содержания Са(ОН)2 в пятистах судовых емкостях была установлена прямая зависимость степени ухудше­ ния свойств воды от качества нанесения покрытия и обратная — от времени эксплуатации покрытия, объема хранящейся воды, ча­ стоты ее замены. Концентрация Са(ОН)2 в воде, контактирующей с цементными покрытиями, в ряде случаев превышала 100— 200 мг/л.

Данные санитарно-токсикологического эксперимента и некото­ рых натурных наблюдений показали, что у человека возможны некоторые функциональные и патологические изменения при дли­ тельном употреблении воды с повышенной гидроксильной щелоч­ ностью (более 50 мг/л).

Материалы, полученные при санитарно-химических и токсико­ логических исследованиях, позволили не только установить отри­ цательное влияние цементов на состав контактирующей с ними

13

углекислый газ, закрепить плакат с надписью: «Не входить! Опас­

но! Углекислый газ!».

Через сутки емкость следует обеззараживать, предпочтительно методом наполнения. В данном случае в воду, находящуюся в ем­ кости, добавить воду из берегового хозяйственно-питьевого водо­ провода (до полного заполнения) и дезинфицирующий агент.

Водой емкость наполняют по окончании технологического цик­ ла цементировки и дезинфекции, а разрешение на ее эксплуата­ цию выдается после проведения органами санэпидслужбы сани­ тарно-химического и бактериологического анализов воды. Их сле­ дует производить сразу, как только емкость наполнится чистой водой и через 24 ч после заполнения. В объем химических иссле­ дований воды обязательно входит определение щелочности и pH.

О качестве цементирования и дезинфекции емкости можно судить по сравнению результатов анализа воды до и после 24-ча­ сового хранения ее в емкости. Если при этом количество Са(ОН)г в воде увеличилось не более чем на 1 мг/л, pH воды не изменился и остальные показатели качества ее остались близкими к исход­ ным и соответствуют требованиям ГОСТа, то цементировку и об­ работку емкости можно считать удовлетворительной.

В последние годы выполнено много исследований по выбору антикоррозионных покрытий цистерн, не влияющих па качество питьевой воды.

Однако следует отметить, что химико-технологические разра­ ботки новых антикоррозионных покрытий проводятся еще недо­ статочно широко.

В то же время необходимо применять для покрытий цистерн составы (лаки, краски) или синтетические пленки, отличающиеся нетоксичностыо и высокой химической инертностью при длитель­ ных контактах с водой, механической прочностью и технологиче­ ской приемлемостью в условиях судостроения и судоремонта.

Получить материалы, которые бы полностью удовлетворяли всем этим требованиям, очень трудно. В судостроительной литера­ туре появляются рекомендации по применению некоторых красок и синтетических лаковых покрытий. Отдельные из них испытыва­ ются непосредственно в судовых условиях.

Сравнительная гигиеническая оценка ряда антикоррозионных покрытий (цементно-латексного, этинолевого ЭКА-15, полиизобутиленового ПСГ, лакового ХС-76) показала, что в наибольшей степени гигиеническим требованиям отвечает лак ХС-76. Однако несмотря на положительную гигиеническую оценку и официальное разрешение Минздрава СССР, он не получил широкого примене­ ния в судовых условиях. Объясняется это, очевидно, его дефицит­ ностью, техническими трудностями нанесения на поверхности су­ довых емкостей сложной конфигурации и необходимостью соблю­ дения защитных мер при работе.

15

Глава II

ОЧИСТКА И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ЗАБОРТНОЙ ВОДЫ НА СУДАХ

§4. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЧИСТКИ

ИОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Условия водоснабжения речных судов таковы, что в первую очередь нужно рассмотреть возможности получения питьевой во­ ды из забортной речной. В этом случае забортную воду следует подвергать очистке и обеззараживанию с целью обеспечения ее качества, соответствующего требованиям ГОСТа. Очищать и обез­ зараживать воду в судовых условиях очень сложно. Качество

гуляцией, отстаиванием и фильтрацией. Осветление воды при этом обусловлено ее освобождением от взвешенных веществ и коллоид­ ных примесей.

Коагуляция — процесс укрупнения содержащихся в воде частиц высокой степени дисперсности. Коагулянты, используемые для этой цели (сернокислый алюминий, сернокислое железо), имеют заряд, противоположный заряду коллоидных частиц, находящих­ ся в воде, и сами образуют коллоидный раствор, быстро коагули­ рующийся с образованием хлопьев, выпадающих в осадок. Под действием коагулянта нейтрализуется заряд коллоидных частиц воды, в том числе и придающих ей цветность (гуминовые кисло­ ты). Кинетическое равновесие раствора при этом нарушается, ча­ стицы агломерируются и выпадают в осадок. Хлопья самого коа­ гулянта адсорбируют коллоидные частицы и мелкую взвесь, увле­ кают с собой более крупную взвесь, осветляя и обесцвечивая во­ ду. На эффективность процесса коагуляции влияют щелочность воды, реакция pH, температура, характер взвеси и пр. Вариантом реагентной коагуляции является электрокоагуляция — образова­ ние гидрата окиси алюминия, который используется при электро­ литическом процессе как коагулянт.

Отстаивание воды — весьма эффективно в условиях береговых водопроводных станций, но требует крупногабаритных сооружений (отстойников) и является медленным процессом.

Фильтрация — процесс освобождения воды от оставшихся в ней взвешенных веществ. Сущность фильтрационных процессов со-

16

стоит в пропускании воды через мелкопористый материал, па по­ верхности и в слоях которого задерживаются взвешенные части­ цы. Фильтрующий слой должен периодически очищаться от на­ капливающихся в нем загрязнений. В противном случае фильтр может стать источником дополнительных загрязнений, в частности бактериальных.

Качество фильтрации во многом определяется применяемым фильтрующим материалом.

Основными показателями качества такого материала являются его пористость и способность взаимодействовать с граничащими растворителями (лиофилыюсть). В качестве фильтрующих мате­ риалов используют механически прочные и химически инертные вещества (кварцевый песок, дробленый антрацит, доменный шлак). Зерна фильтрующего материала по возможности должны быть однородными.

Установлено, что эффективность фильтрации зависит от раз­ мера взвешенных в воде частиц, величины зерен фильтрующего материала и скорости фильтрования. Л. А. Кульским выведена эмпирическая формула этой зависимости

где d — диаметр наименьших частиц, задерживаемых фильтром, мм;

с — коэффициент пропорциональности, равный 0,0095; е — эффективная величина зерен песка, мм;

v — скорость фильтрации, м/ч.

В зависимости от скорости фильтрации фильтры делятся на медленные, скорые и сверхскорые.

По гидравлическим условиям работы скорые фильтры могут быть самотечными, напорными и вакуумными. В зависимости от технологических условий различают фильтры, работающие с пред­ шествующей коагуляцией воды, и фильтры, в которых коагуляция совмещена по времени с фильтрацией.

Следует отметить, что достаточное осветление речной воды может быть обеспечено одной фильтрацией (без коагуляции). Однако это возможно лишь при правильном гранулометрическом подборе загрузки фильтра, соответствующих его размерах и ско­ рости фильтрации воды.

Обеззараживание воды необходимо, поскольку предшествую­ щие приемы осветления воды практически незначительно осво­ бождают ее от микрофлоры.

Перед обеззараживанием очистка воды обязательна, так как грубодисперсные примеси ее и конгломераты органических ве­ ществ могут служить естественной защитой микроорганизмов от воздействия бактерицидных агентов. Лишь чистейшие подземные,

ОГО

Методы обеззараживания воды могут быть реагентными и безреагентными. К первым относятся методы, основанные на приме­ нении таких химических веществ, как хлор и хлоросодержащие препараты, озон, серебро, ко вторым — бактерицидное ультрафио­ летовое излучение, гамма-излучение, ультракороткие волны, уль­ тразвук.

Наиболее распространенным методом обеззараживания воды в береговых условиях является ее хлорирование. Не касаясь тео­

В СССР гигиенической оценке хлорирования было уделено особенно большое внимание чл.-корр. АМН СССР проф. С. Н. Черкинским и его школой. Были установлены основные факторы, влияющие на бактерицидный эффект, определены оптимальные условия хлорирования и спектр поражаемой микрофлоры, вклю­ чая спороносные формы. Показано,.^.что вирулицидный эффект хлора (гибель вирусов) в воде наблюдается в том случае, если остаточные его количества в 2—3 раза превышают бактерицидную дозу для кишечной палочки.

Применение хлорирования в условиях централизованного водо­ снабжения базируется на известных, в каждом случае, характери­ стиках физико-химических свойств обрабатываемой воды, осо­ бенностях ее микробного и химического состава. Это позволяет выявить необходимый диапазон доз хлора, определить достаточ­ ный период его контакта с водой, а также установить приемы до­ полнительной обработки последней.

При хорошо организованном цикле обработки воды, включаю­ щем хлорирование, можно избежать отрицательного влияния пос­ леднего на органолептические свойства ее при сохранении бакте­ рицидного эффекта.

Зависит эффективность хлорирования от биологических осо­ бенностей микроорганизмов, их устойчивости к внешним воздей­ ствиям, бактерицидных свойств используемых препаратов хлора, состава водной среды, условий, в которых осуществляется обезза­ раживание.

Неодинаковая чувствительность микроорганизмов разных ви­ дов к внешним воздействиям определяется строением и физиоло­ гическими особенностями ихТак, например, палочки брюшного тифа, паратифа более чувствительны к хлору, чем стафилококки, дифтерийная палочка. Наиболее устойчива к нему кишечная па­ лочка. Имеет значение и концентрация микробов в воде.

Можно считать доказанной правильность уравнения Чика (Chik), в соответствии с которым скорость отмирания бактерий

'18

{конечный результат обеззараживания) всегда зависит от степени бактериальной загрязненности воды:

где К — константа процесса отмирания бактерий; t — время отмирания;

N x— начальная концентрация бактерий;

N2— концентрация оставшихся живых бактерий.

При обеззараживании воды, кроме чистого газообразного (или сжиженного под давлением) хлора, можно применять такие хлоро­ содержащие вещества, как хлорная известь, гипохлориты, органи­ ческие и неорганические хлорамины, двуокись хлора.

Хлор (С1) относится к элементам VII группы периодической системы Менделеева. Он представляет собой газ желто-зеленого цвета, обладающий резким, неприятным запахом. Хлор очень активный одновалентный металлоид. В свободном состоянии об­ разует молекулу из двух атомов С12. В промышленности хлор получают электролизом хлоридов металлов (NaCl и др.). Жидкий хлор (маслянистая, темно-зелеиовато-желтая жидкость) содержит не менее 29,5% (по объему) хлора С12. Для обеззараживания во­ ды на водопроводных станциях сжиженный хлор переводят в га­ зообразное состояние.

Хлорная известь — продукт взаимодействия хлора и гашеной извести. Это комплексное соединение, в котором ион Са связан с анионами хлорноватистой и хлористоводородной кислот. Окис­ ляющие свойства хлорной извести зависят от аниона хлорно­ ватистой кислоты, выделяющейся при разложении хлорной изве­ сти водой:

2Са ОС12 + 2Н20 СаС12 + Са(ОН)2 + 2НСЮ.

Техническая хлорная известь может содержать до 30—35% ак­ тивного хлора. При хранении в помещении с большой влажно­ стью или па свету содержание хлора в ней снижается.

Образующаяся НСЮ — нестойкое соединение, распадающееся на хлор и кислород. Для обеззараживания воды обычно исполь­ зуют отстоявшиеся (осветленные) растворы хлорной извести, рас­ считанные на необходимые дозировки по активному хлору.

В некоторых отраслях промышленности растворы гипохлори­ тов являются отходами производств.

Согласно техническим условиям растворы гипохлорита натрия выпускают трех марок А, Б и В, отличающихся содержанием ак­ тивного хлора, остаточной щелочностью и внешним видом.

Растворы марок А и Б — прозрачные зеленовато-желтые жидкости (допускается взвесь) с содержанием активного хлора