X. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБРАСТАНИЯ В ТРАКТЕ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И БОРЬБА С НИМИ
I. Организмы, создающие обрастания
Грубые решетки и сетки циркуляционных насосов, поверхности приемных камер насосных, напорные водоводы и другие элементы, омываемые циркуляционной водой, часто обрастают зооорганизмами (приложение 3). Среди них моллюски, мшанки и губки составляют основную массу биологических обрастаний. Такие организмы, как олигохеты, различные черви, личинки тендипедит, личинки поденок, водоросли и многие другие, не вызывают существенных технических затруднений для эксплуатации ГРЭС.
Моллюски.
В обрастаниях встречаются различные виды моллюсков, но наибольшую биомассу дают дрейеены, которые прочно прикрепляются к омываемым поверхностям, образуя мощный слой обрастаний.
Дрейсена - моллюск с двустворчатой раковиной, достигающей в длину 30 мм. Размножение идет путем откладывания зрелыми особями яиц, из которых развиваются личинки. Образовавшиеся личинки плавают в воде (8-20 сут.), распространяясь по всему водоему. По истечении этого времени личинки размером 200-255 мк оседают на твердые предметы, погруженные в воду, в том числе и на все гидротехнические сооружения, омываемые водой. На мягком илистом грунте дрейсена не селится. Образование личинок из оплодотворенных яиц и заселение ими твердых предметов, погруженных в воду, может происходить с апреля по октябрь [Л.41]. Этот период может быть несколько меньше, в зависимости от климатических условий и географического расположения водохранилища. Так, по данным [Л.42], в Куйбышевском водохранилище личинки дрейсена появляются в толще воды в первой половине или в конце июня, в Днепровском водохранилище - со второй половины мая при температуре воды 14- 16°С по октябрь - ноябрь при температуре воды 10-12°С [Л.43]. Количество личинок в воде меняется и обыкновенно в течение теплого сезона наблюдается несколько пиков, которые связаны с достижением оптимальной температуры (25°С).
У личинок, осевших на предметы, погруженные в воду или омываемые ею, развивается мощный мускулистый вырост - "нога", начинает функционировать биссусная железа, выделяющая тонкую струйку жидкости, которая затвердевает в паутинообразную нить. Пучком таких нитей личинка прикрепляется к подводным предметам. В этот период длина личинки достигает 250-750 мк, и она уже не находится во взвешенном состоянии в толще воды, но моют переползать с места на место. По мере роста способность личинки к движению уменьшается, она переходит в последующие стадии своего развития и до осени успевает сформироваться до взрослой особи. По данным многих авторов [Л. 43-45], для хорошего развития дрейсены необходимы определенные физико-химические условия среды.
Так, она хорошо развивается в водах, где pH = 7-9, содержание кальция 25-125 мг/л, окисляемость до 5-15 мг/л 02, кислорода не менее 4, 7 мг/л, хлоридов до 250 мг/л, прозрачность ~40-200 см (по диску Секки) и среднелетняя температура 18-25°С.
Интенсивность роста дрейсены, а следовательно, увеличение размера ракушки, определяется условиями среды, в которой она развивается. Так, по данным, при температуре 24-25°С личинка величиной 0, 3 мм увеличивается за един месяц до 2 мм, а при температуре 19-21°С с 0, 2-0, 5 до 0, 8-2, 2 мм. После отмирания дрейсены раковина ее отваливается [1.45] и током воды заносится в конденсатор, загрязняя трубные доски, трубки конденсаторов маслоохладителей. Обрастания дрейсены могут достигать большой толщины. Так, по данным ЮО ОРГРЭС, в приемных камерах, на грубых решетках и других элементах трактов циркуляционного водоснабжения Молдавской ГРЭС толщина их достирает 11-40 мм, причем этот слой образовался за полтора года эксплуатации. На Приднепровской ГРЭС толщина обрастаний дрейсены составляет 50-70 мм с максимальным весом биомассы 12 кг/м2 [1.43].
Мшанки и губки.
Часто на предметах, погруженных в воду иди омываемых ею, на растениях, а также на дне водохранилищ развиваются мшанки, представляющие собой комочки или разветвленные нити бурого или слегка сероватого цвета. Комочки, нити, плоские слои обрастаний мшанок образуют колонии, состоящие из мелких, едва различимых под лупой отдельных организмов [1.47]. Передняя часть тела организма снабжена венцом щупалец, покрыта ресничками, которые создают ток воды к ротовому отверстию. Благодаря этому вместе с водой в ротовое отверстие попадают планктонные растительные и животные организмы, которые и являются пищей мшанок. Размножение мшанок идет половым и бесполовым путем. При первом способе образуются личинки, снабженные ресничками, при втором - развиваются почки, дающие начало новым организмам, а также зимующие почки, или статобласты, отделяющиеся от колоний. Статобласты покрыты плотной хитиновой оболочкой и могут сохраняться зимой в районах водохранилища, где временно нет воды. При наступлении благоприятных условий из одной особи образуется целая колония мшанок. Обрастания, состоящие из мшанок, в системах циркуляционного водоснабжения появляются в июне и могут развиваться до сентября включительно.
Но наиболее обильные обрастания мшанок наблюдаются со второй половины июля до сентября. Особенно бурное развитие их идет в водохранилищах, загрязненных промышленно-бытовыми стоками и после уничтожения водной растительности. Так, в системе технического водоснабжения и в водохранилище-охладителе Добротворской ГРЭС в 1965 г. после уничтожения высшей и низшей водной растительности развитие мшанок полудицелла и плюмателла достигло такого размера, что переносимые током воды комки ее забивали вращающиеся сетки циркуляционной насосной. В результате такого загрязнения необходимо было через каждые 30 мин останавливать сетки и очищать их от комков мшанки. Толщина слоя мшанки на откосах сбросного канала достигала 25 мм и биомасса в сыром виде составляла 3500 г/м2, а в воздушно-сухом 656 г/м2 площади откоса. Такое обильное развитие мшанки наблюдалось на омываемых водой поверхностях в 1964-1965 гг. в циркуляционной системе Старобешевской ГРЭС.
Отрывающиеся куски обрастаний мшанки загрязняют также трубные доски и трубки конденсаторов и маслоохладителей.
В биологических обрастаниях часто встречаются колонии губок-бодяг. Они представляют собой наросты на предметах, погруженных в воду или омываемых водой, а также встречаются на дне водоемов [Л.48]. В водоеме губки преимущественно зеленого цвета, а на гидротехнических сооружениях они окрашены в желто-зеленый цвет. Ткани-губки имеют структуру хлебного мякиша. Тело губки слизистое, пористое, поддерживаемое примитивным скелетом, который состоит из кремниевых прямых или немного изогнутых иголок или спикул. Они очень хорошо видны при небольшом увеличении под микроскопом.
Размножение губок идет половым и бесполым путем. В первом случае образуются плавающие личинки, которые после прикрепления к твердому предмету превращаются в молодую губку. Во втором случае образуются зимующие почки или гемулы, которые приспособлены к перенесению неблагоприятных сезонов года. При наличии благоприятных условий они начинают развиваться. Гемулы хорошо видны при переломе губки, они имеют вид зернышек диаметром 0, 5 мм и окрашены в бурый или коричневый цвет.
Губки пропускают сквозь свое тело огромные массы воды, в результате чего вода очищается от мелких взвешенных частиц. Последние втягиваются внутрь клеток губок, где происходит извлечение из них питательных веществ.
В некоторых системах технического водоснабжения ГРЭС встречаются мощные обрастания из губок. Так, на Молдавской ГРЭС в декабре 1965 г. установлено, что на поверхности приемной камеры циркуляционной насосной толщина слоя обрастания губкой достигала 60 мм и более, а грубые решетки настолько заросли, что расстояние между прутьями с 60 мм уменьшилось до 10-20 мм и меньше. В то же время в напорных водоводах губок не обнаружено.
