Боканова А.А.

Казахский национальный технический университет им.К.И.Сатпаева

Баймаханова З.А., Байниязов Д.Т.

Кызылординский государственный университет им.Коркыт-Ата

Повышение эффективности очистки питьевых и сточных вод

Как известно вода – самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Океан, покрывающий почти всю нашу планету, в котором миллион лет назад зародилась жизнь – это вода. Тучи, облака, туманы, роса, несущие влагу всему живому на земной поверхности, – это тоже вода. Общий запас воды на Земле составляет 1 миллион 359 тысяч кубических метров. Около 70 % поверхности планеты покрыто морями и океанами, но эта вода – соленая. На долю пресной воды приходится 2,8%, причем 2,2% из них недоступно людям. В настоящее время в природной воде обнаружено более 60 элементов периодической системы. Они попадают в воду в результате соприкосновения и взаимодействия воды с различными минералами, газами и органическими веществами. В природной воде растворены газы, соли и многие органические вещества.

Предметом исследования являлись питьевые и сточные воды г. Кызылорды (Республика Казахстан). Для оценки качества воды улиц Степная, Желтоксан, проспект Абая образцы подвергались физико- химическому анализу.

Очистка питьевой воды осуществлялась путем озонирования на опытном образце ОВЧ-1, разработанном авторами в ОО «Ассоциация ученых и изобретателей РК «Табигат-Ая», в лабораторных условиях ОблСЭС.

Исходная вода улицы Желтоксан с цветностью 79 градусов была доведена до стандартной цветности 20 градусов при дозе озона порядка 2,5 мг/л. Также наблюдался эффект по снижению показателей по мутности и общей жесткости. Озонированием питьевой воды с улицы Степная добились соответствия СанПиН «Вода питьевая» по цветности, мутности и общей жесткости.

Второе направление наших исследований заключалось в изучении характеристики количественного и качественного изменения сухого остатка, хлоридов и сульфатов до и после озонирования улиц Степная и Желтоксан. Из опытных испытаний выяснилось, что воздействие озона на эти компоненты привели к незначительному их снижению, что не сказывается на качестве питьевой воды. Однако после озонирования воды, взятой с улицы Желтоксан, видно повышение по сухому остатку, что связано по - нашему мнению с возрастанием рН. Содержащиеся в воде фтор, марганец, хром и полифосфат после озонирования не влияли на обеззараживание воды озоном в испытанных концентрациях. Нами были проведены опыты с озонаторными установками ОКБР и ОВЧ с целью выяснения влияния на процесс озонирования минеральных примесей. Эти исследования показали, что соли кальция и магния после озонирования не влияли на обеззараживание воды озоном в испытанных концентрациях. Трехвалентное железо (хлористое железо) в концентрации 1-2 мг/л не влияет заметным образом на обеззараживание воды озоном, лишь при концентрации 5 мг/л и выше отмечается некоторое отрицательное влияние этой примеси. Двухвалентное железо не снижало эффективность озонирования. В общем, вопрос о влиянии минеральных примесей на процесс озонирования нуждается еще в более глубоком изучении.

Третьим направлением наших исследований являлось сравнение устойчивости к озону кишечной палочки и патогенных микроорганизмов. Как известно, возбудители кишечных инфекций к хлору, в общем, более чувствительны, чем кишечная палочка, что позволяет в водопроводной практике применять определение коли-индекса в качестве индикатора эффективности обеззараживания воды хлором.

В общем, эти исследования показали, что кишечная палочка уничтожается озоном, как и возбудители кишечных инфекций. И хотя встречаются отдельные несколько более резистентные штаммы патогенных микробов, пока нет оснований пересматривать критерии надежности обеззараживания воды озоном, т.е. требовать уменьшения коли-индекса водопроводной воды ниже трех или увеличения коли-индекса до 10, как это принято во Франции, где на одной трети водопроводов вода обеззараживается озонированием. Было обнаружено наличие кишечной палочки при анализе воды с улицы Степная, после озонирования добились их уничтожения.

Все сказанное позволяет сделать вывод, что разработка методики санитарно-бактериологического контроля за озонированием воды, как для научных исследований, так и для санитарной практики, является весьма актуальной.

Также нами проводилось озонирование сточных вод. Для проведения экспериментов были взяты пробы сточной воды с полей фильтрации вход/выход «Водоканал», с Караузякского мясокомбината, с ЗАО «ТЕхЭнергоСервис», с ОАО Коркыт-Ата (аэропорт), из реки Сырдарья г. Кызылорда. В течении двух лет в Облэкологии проводились эксперименты на опытном образце ОКБР -1, который очищал воду вышеперечисленных водоемов. Длительные испытания прибора показали, что озонатор работает безотказно, вполне надежен и готов к использованию в реальных условиях. В ходе испытаний исследуемая вода помещалась в особую емкость, рассчитанную на 3-5 литров, которая закрывалась специальной крышкой с двумя трубками. Внутри емкости располагался барбатер, через который озон поступал в воду и был подсоединен к одной из трубок крышки снизу, а через верхнюю часть этой трубки озон поступал от малогабаритного озонатора (рисунок). Через другую трубку, которая соединена с выходом наружу из здания, отводится отработанный газ, поскольку озон является особо вредным веществом, отравляюще действующий на человеческий организм.

Рисунок –Технологическая схема очистки воды озонированием

Отбираемые пробы воды, поступающей на очистные сооружения, и очищенной воды были взяты из одного и того же потока. В различное время дня отбирались разовые пробы и определялись в них отдельные компоненты, характерные для данного стока, и тотчас же проводился анализ отобранной воды. Такие пробы брались через одинаковые промежутки времени примерно через 1-2 часа (в зависимости от цели исследования). Анализ проб воды проводился на спектрофотометрическом приборе фирмы НАСН модель DR/2000. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица –Данные испытаний сточных вод ЗАО «ТехноЭнергоСервис»

№ п/п	Наименование компонентов	Единицы измере-ния	ПДК	Показатели продувки озоном
				до	после
1	БПК5	Мг/О2л	19,8	74,37	18,2
2	Хлориды	Мг/л	114,8	197,25	86,5
3	Сульфаты	Мг/л	138,61	344,6	112,7
4	Азот нитритный	Мг/л	0,35	0,96	0,04
5	Азот нитратный	Мг/л	4,72	6,72	2,32
6	Нефтепродукты	Мг/л	0,504	4,84	0,43
7	Окисляемость ХПК	Мг/О2л		160,0	104,7
8	Сухой остаток	Мг/л	332,5	3216,0	764,5
9	Медь	Мг/л		0,37	0,026