|
МЕТОДЫ ДОСТИЖЕНИЯ НОРМАТИВОВ СанПиН № 2.2.4-171-10 «ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОДЕ ПИТЬЕВОЙ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКОМ» ПРИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ВОДОПОДГОТОВКЕ
Шаповал А.Н., Свинаренко Т.Е.
ОДО «Пологовский химический завод «Коагулянт», г. Пологи, Украина
Приведены методы эффективного снижения пермангантаной окисляемости, цветности и содержания хлороформа при очистке воды на водопроводных станциях без капитальной реконструкции очистных сооружений. Представлены результаты промышленных и лабораторных испытаний.
В общегосударственной программе «Питьевая вода Украины» на 2006-2020 гг. приоритетной задачей является обеспечение населения качественной питьевой водой. Источником 80 % объема питьевого водоснабжения в Украине являются поверхностные водоемы, при этом 65 % из всех водоемов занимает р. Днепр. Таким образом, качество исходной воды в р. Днепр является определяющим фактором в обеспечении населения Украины питьевой водой.
На протяжении последних десятилетий, и особенно в течение 2010 г., отмечено значительное ухудшение качества днепровской воды по различным физико-химическим показателям. Например, в зимний период 2010 г.
цветность воды достигала более 100 градусов. На фоне низкой мутности и низкой температуры воды проблема снижения такой цветности возросла многократно. Кроме того, высокая концентрация органических загрязнителей обуславливает превышение таких показателей качества воды, как пермангантаная окисляемость, содержание ТГМ и др.
В результате сложилась очень сложная ситуация в сфере производства питьевой воды. С одной стороны, введены новые, более жесткие требования к качеству питьевой воды, с другой стороны, отсутствуют реализованные проекты по реконструкции существующих очистных сооружений.
Зачастую некоторые водоканалы используют ухудшение качества исходной воды как повод для получения от Министерства Здравоохранения Украины разрешения на временное отклонение качества питьевой воды от требований СанПиНа № 2.2.4-171-10. Такое разрешение является оправданием прежде всего экономии средств на подготовку воды.
Ярким примером может служить применение коагулянта сульфата алюминия при температуре обрабатываемой воды ниже 2 0С. Доза коагулянта колеблется в диапазоне 2-10 мг/дм3. При этом наблюдается повышенное содержание остаточного алюминия без какого-либо эффекта коагуляции. Незначительное снижение цветности достигается за счет применения высоких доз хлора при первичном хлорировании.
В такие сложные периоды времени только применение гидроксихлоридов алюминия позволяет достигать стабильного снижения цветности, не превышая при этом нормативное значение остаточного алюминия обрабатываемой воды.
Опыт применения гидроксихлоридов алюминия в промышленных условиях КП «Черкассыводоканал», а также исследования в лабораторных условиях по каскаду р. Днепр (КП «Кременчугводоканал», КП «Аульский водовод», КП «Комсомольскводоканал», КП «Днепрводоканал», КП «Запорожьеводоканал» и др.) доказывает эффективность снижения перманганатной окисляемости с помощью гидроксихлоридов алюминия Pro-AQUA и ПОЛВАК. Доза коагулянта при этом зависит от природы органической составляющей загрязнений водоема.
Нами проводились лабораторные исследования в различные периоды времени на станциях водоподготовки по каскаду р. Днепр. Результаты данных исследований позволяют утверждать об эффективности коагуляционного метода удаления органических загрязнений, отвечающих за превышение такого показателя качества питьевой воды, как перманганатная окисляемость (см. табл 1).
Таблица 1
Результаты лабораторных исследований по снижению окисляемости на различных станциях с примененим гидроксихлоридов алюминия производства ОДО «ПХЗ «Коагулянт»
|
Станция водоподготовки
|
Марка коагулянта
|
Доза коагулянта по товарному продукту, мг/дм3
|
Перманганатная окисляемость, мг О2/дм3
|
Кон-ция остаточного алюминия, мг/дм3
|
Период и условия проведения испытаний
|
|
исх.
|
очищ.
|
|
Деснянская ВОС
ПАО «Киевводоканал»
|
Pro-AQUA 18
|
40
|
6,8
|
4,5
|
0,7*
|
сентябрь, с аммонизацией и хлорированием в дозах 0,45 и 3,5 мг/дм3, соответственно.
|
|
Днепровская ВОС
ПАО «Киевводоканал»
|
Pro-AQUA 18
|
100
|
13,4
|
7,2
|
0,8*
|
август, с аммонизацией и хлорированием в дозах 0,4 и 4 мг/дм3, соответственно
|
|
КП ДОС «Аульский водовод»
|
Pro-AQUA 18
|
70
|
8,35
|
4,8
|
0,45
|
март, с дозой хлора 1,25 мг/дм3
|
|
Кайдакская НФС
КП «Днепрводоканал»
|
Pro-AQUA 18
|
100
|
11,7
|
4,9
|
0,27
|
январь, без хлорирования
|
|
Ломовская НФС
КП «Днепрводоканал»
|
Pro-AQUA 18
|
80
|
8,2
|
4,3
|
0,34
|
февраль, без хлорирования
|
|
КП «Кременчугводокнал»
|
Pro-AQUA 18
|
120
|
13,1
|
5,0
|
0,15
|
сентябрь, с дозой хлора 3,5 мг/дм3
|
|
КП «Комсомольскводоканал»
|
ПОЛВАК 68
|
90
|
12,0
|
5,0
|
0,05
|
февраль, без хлорирования
|
* эксперименты проводились с применением этапа аммонизации и последующим хлорированием.
В данной таблице приведены показатели очищенной воды после отстаивания, без фильтрации. Помимо приведенных показателей, обеспечено также снижение цветности в соответствии с требованиями СанПиНа № 2.2.4-171-10, что немаловажно в условиях низкой температуры исходной воды и в период летнего цветения р. Днепр. Следует отметить снижение концентрации остаточного алюминия в обработанной воде при увеличении дозы коагулянта.
Также одним из самых проблемных показателей нововведенного СанПиНа для водоканалов является концентрация тригалометанов (ТГМ). Существующая практика очистки и обеззараживания воды хлором имеет негативные последствия, которые проявляются в образовании побочных продуктов дезинфекции – хлорорганических соединений, обладающих мутагенными и канцерогенными свойствами [1, 2].
В результате мониторинга хлорированной питьевой воды в Украине установлено, что по состоянию на 2007 год в Днепропетровской, Полтавской Черкасской, Херсонской, Кировоградской, Запорожской, Николаевской областях, населенные пункты которых обеспечиваются днепровской водой, уровень содержания хлороформа в питьевой воде в 2-3 раза превышал допустимую концентрацию 60 мкг/дм3 [3]. Анализ статистических данных и результатов собственных исследований позволил определить основные пути предотвращения или минимизации загрязнения питьевой воды хлорорганическими соединениями.
Наиболее технологичным и эффективным способом снижения концентрации тригалометанов, в частности, хлороформа, является минимизация или исключение первичного хлорирования в сочетании с более глубоким удалением органических загрязнений. В качестве оптимального метода удаления органических соединений антропогенного и природного происхождения рекомендуем применять коагуляционную обработку оптимальными дозами гидроксихлоридов алюминия Pro-AQUA и ПОЛВАК, а при необходимости и флокулянтов. В результате такой обработки не только уменьшается содержание хлорорганических соединений, но и улучшаются органолептические показатели качества питьевой воды.
Практический опыт работы КП «Черкассыводоканал» показал, что отказ от первичного хлорирования и применение оптимальных доз коагулянтов и флокулянтов позволяет достичь качества очищенной питьевой воды в соответствии с требованиями СанПиН № 2.2.4-171-10. При этом показатели исходной воды имели следующие значения: перманганатная окисляемость - 12 мг О2/л, цветность 65-75 град, мутность < 1,5 мг/л и температуре воды < 1 °С. (табл. 2).
Таблица 2
Результаты промышленного применения гидроксихлоридов алюминия производства ОДО «ПХЗ «Коагулянт» в условиях КП «Черкассыводоканал» в период январь-март 2010 г.
|
Показатель
|
Исходная вода, р. Днепр
|
РЧВ
|
|
Температура,°С
|
0,5-2,0
|
|
Цветность, град.
|
65-75
|
18-19
|
|
Мутность, мг/л
|
1,2-2,0
|
<0,58
|
|
Концентрация остаточного алюминия, мг/л
|
-
|
0,15-0,21
|
|
Перманганатная окисляемость, мг О2/л
|
11,5-12,5
|
4,6-4,8
|
|
Хлороформ, мкг/л
|
-
|
46-50
|
|
Особенности реагентной обработки
|
Первичное хлорирование - отсутствует.
Доза коагулянта Pro-AQUA-18 = 65-70 мг/л;
Доза флокулянта = 0,1 мг/л
|
Выводы:
На основании результатов долгосрочных испытаний на различных объектах водоподготовки можно утверждать об эффективном удалении загрязнений, отвечающих за превышения таких показателей питьевой воды, как цветность, перманганатная окисляемость и хлороформ.
При этом используются методы интенсификации работы действующих очистных сооружений без капитальной реконструкции.
Одним из главных требований является коагуляция оптимальными дозами гидроксихлоридов алюминия Pro-AQUA и ПОЛВАК при одновременном снижении или исключении первичного хлорирования. Повышение затрат на коагуляционную обработку компенсируется снижением затрат на жидкий хлор. Сокращение хлорирования позволяет уменьшить запас жидкого хлора, что положительно отражается на безопасности работы персонала станции.
Правильный выбор реагентов и ряд технологических приемов по их применению позволяют не только увеличить эффективность очистки, но и удалить целый спектр загрязнений, для комплексной очистки от которых потребовалось бы сложное, дорогостоящее оборудование и методы очистки, требующие существенных изменений в технологии подготовки питьевой воды.
При выполнении указанных требований потребитель получит питьевую воду высокого качества с отличными органолептическими свойствами, а производитель питьевой воды минимизирует риски, связанные с сезонными колебаниями качества исходной воды.
Литература
- Славинская Т.В. Влияние хлорирования на качество питьевой воды // Химия и технология воды. – 1991. – Т. 13, № 11. – С. 1013-1022.
- Прокопов В.О., Чичковська Г.В., Зоріна В.О. Хлорорганічні сполуки у питній воді: фактори та умови їх утворення // Довкілля та здоров’я. – К., 2004. - №2 (29). – С. 70-73.
- Прокопов В.О., Зоріна О.В., Волощенко О.І. Хлорорганічні сполуки у питній воді та ризики для здоров’я // Збірник ЕТЕВК-2007 -С. 21-28.
|
