4. Аэробные методы очистки

   1. Очистка в естественных условиях

В естественных условиях очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах. Их отличают сравнительно низкие строительные и эксплуатационные затраты, буферная способ- ность при залповых сбросах сточных вод, колебаниях рН, температу- ры, достаточную степень изъятия из воды биогенных элементов. К не- достаткам относится сезонность работы, низкая скорость окисления загрязнений.

Поля орошения и поля фильтрации относятся к почвенным мето- дам очистки и в зависимости от производительности разделяются на малые средние и крупные.

Почва - это сложный комплекс органических и неорганических веществ, заселенный большим числом различных микроорганизмов. Число бактерий в 1 г почвы достигает сотен миллионов. В почве отсут- ствуют благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры, вследствие чего она представляет собой надежный и мощный фактор обезвреживания сточных вод. В результате почвенной очистки одно-

временно решаются две задачи - минерализация органических веществ и обеззараживание.

Очистка на полях орошения и фильтрации используются пре- имущественно для очистки бытовых и городских (смешанных) сточ- ных вод.

Поля орошения являются сельскохозяйственными угодьями, специально предназначенными для очистки сточных вод и одновре- менного выращивания растений. На полях фильтрации очистка про- изводится без участия растений. Они применяются в основном в каче- стве резервных участков для принятия сточных вод, когда невозможна подача воды на поля орошения.

Очистка сточных вод на полях орошения основана на воздейст- вии почвенной микрофлоры, кислорода воздуха, солнца и жизнедея- тельности растений. В очистке сточных вод в той или иной степени участвует активный слой грунта толщиной 1,5-2 м. Минерализация ор- ганического вещества происходит в основном в верхнем полуметровом слое почвы. При этом повышается плодородие почвы, что связано с обогащением почвы нитратами, фосфором и калием. Однако общий солевой состав стоков не должен превышать 4-6 г/л для предотвраще- ния засоления почвы. На полях орошения применяют различные виды распределения очищаемой воды: сплошной залив, залив по бороздам и полосам, дождевание, подпочвенное орошение.

Сточные воды подаются на поля орошения периодически с ин- тервалом 5 дней. В зимний период для местностей с холодной зимой на них производится намораживание сточных вод. Для сбора сточной во- ды, используемой на полях орошения, служат пруды-накопители вме- стимостью, равной шестимесячному накоплению в них воды.

При использовании почвенных методов очистки необходимо учи- тывать тип грунта (тяжелые грунты - глины, суглинки, плотные из- вестняки - исключаются), рельеф местности, уровень залегания грун- товых вод и другие почвенно-климатические условия.

Биологические пруды - искусственно созданные или естествен- ные водоемы, в которых очистка сточных вод идет под воздействием природных процессов самоочищения. Они могут применяться как для самостоятельной очистки, так и для глубокой доочистки сточных вод, прошедших биологическую очистку. Представляют собой неглубокие водоемы (0,5-1 м), хорошо прогреваемые солнцем и заселенные вод- ными организмами.

В процессах, протекающих в биопрудах, наблюдается полный природный цикл разрушения органических загрязнений. Воздействие на работу прудов различных факторов может создавать в них как

аэробные, так и аэробно-анаэробные условия. Пруды, постоянно рабо- тающие в аэробных условиях, называются аэрируемыми, а пруды с пе- ременными условиями - факультативными.

Аэробные условия в прудах могут поддерживаться либо за счет естественного поступления кислорода из атмосферы и фотосинтеза, либо за счет принудительной подачи воздуха в воду. Поэтому разли- чают пруды с естественной и искусственной аэрацией. Время пребыва- ния воды в прудах с естественной аэрацией составляет от 7 до 60 су- ток. Вместе со сточными водами из вторичных отстойников выносится активный ил, который является посевным материалом. Эффективность очистки в прудах определяется временем года, в холодный период она резко снижается.

Пруды с искусственной аэрацией имеют значительно меньший объем и требуемая степень очистки в них обычно достигается за 1-3 суток. Аэрирующие устройства могут быть механического и пневма- тического типа. Существуют разные варианты устройства прудов: се- рийные или каскадные и непроточные. Как правило, устраивают от двух до пяти последовательно работающих секций, из которых по- следняя предназначена для отделения ила.

В биологических прудах необходимо присутствие водных расте- ний, которые оказывают благоприятное влияние на процесс очистки. Иногда в последних ступенях серийных прудов разводят рыбу, что по- зволяет избежать образования ряски.

В непроточные пруды сточная вода подается после отстаивания и разбавления. Продолжительность пребывания воды в них составляет 20-30 суток. Качество очистки в непроточных прудах выше, чем в се- рийных.

В зимнее время пруды обычно опорожняются и могут быть ис- пользованы как накопители. Один раз в два-три года рекомендуется производить перепашку дна и посадку растительности.

Биологические пруды обладают небольшой стоимостью строи- тельства и невысокими эксплуатационными расходами, в то же время они отличаются низкой окислительной способностью, сезонностью ра- боты, большой занимаемой площадью, неуправляемостью, наличием застойных зон, трудностью чистки.