42. Сооружения почвенной очистки и биологические пруды. Назначение. Принцип очистки сточных вод.

Сооружения почвенной очистки сточных вод имеют производительность лежащую в пределах от 0,5 до 280000 м3/сут. Их используют в основном, для очистки бытовых сточных вод. Указанные сооружения подразделяют на малые, к которым относятся фильтрующие колодцы, фильтрующие траншеи, площадки подземного орошения, площадки подземной фильтрации и песчано-гравийные фильтры. К средним - поля подземного орошения и подземной фильтрации. Наиболее крупными сооружениями являются коммунальные поля орошения, земледельческие поля орошения и поля наземной фильтрации.

Очистка сточных вод при использовании указанных методов очистки происходит под действием почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и под влиянием жизнедеятельности растений.

В биологических прудах, которые представляют собой искусственно созданные водоемы, для очистки сточных вод также используются естественные процессы. Эти сооружения можно использовать и для глубокой очистки (доочистки) сточных вод, прошедших биологическую обработку. Существуют пруды с естественной и искусственной аэрацией.

Глубина прудов с естественной аэрацией обычно не превышает 1м. Для искусственной аэрации используют либо механические аэраторы, либо пропускают (барботируют) воздух через слой воды. Глубина прудов с искусственной аэрацией обычно достигает 3м. Как правило, пруды с искусственной аэрацией объединяют в несколько параллельных каскадов.

В окислительных процессах, протекающих в биологических прудах, существенную роль играет водная растительность, которая способствует снижению концентрации биогенных элементов и регулирует кислородный режим водоема.

Сточные воды, обработанные в биологических прудах рекомендуется дополнительно очищать в отстойных секциях. Для глубокой очистки стоков, воду из прудов необходимо пропускать через песчаные фильтры.

Биологические пруды обычно используют для очистки сточных вод заводов органического синтеза, а также нефтехимических предприятий.

К недостаткам указанных сооружений следует отнести низкую окислительную способность, сезонность работы, потребность в больших территориях и др.

Сооружения искусственной биологической очистки обычно принято делить на три группы по признаку расположения в них активной биомассы:

1) активная биомасса закреплена на неподвижном материале, а сточная вода тонким слоем скользит по материалу загрузки (биофильтры),

2) активная биомасса находится в воде во взвешенном состоянии (аэротенки, окситенки, циркуляцмонные окислительные каналы),

3) сочетание первого и второго варианта расположения биомассы (погруженные биофильтры, биотенки, аэротенки с заполнителями).

Введем понятие активного ила и биопленки. Активный ил состоит из живых организмов (бактерии, черви, плесневые грибы, дрожжи, водоросли и др.) и твердого субстрата. Сообщество всех живых организмов, населяющих ил, называют биоценозом. Он в основном представлен 12 видами микроорганизмов и простейших. По фазово-дисперсному состоянию активный ил - это амфотерная коллоидная система, имеющая при рН= 4 - 9 отрицательный заряд.

Элементный состав различных активных илов достаточно близок. Например, химический состав активного ила системы очистки коксохимического завода имеет следующую формулу С97H199O53N28S2 , завода азотных удобрений - C90H167O52N24S8, городских сточных вод - С54Н212О82N8S7.

Активный ил используется для очистки сточных вод в аэротенках, окситенках и подобных сооружениях.

Биопленка растет на наполнителе биофильтра, она имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1-3 мм и более. Эта пленка состоит из бактерий, грибов, дрожжей и других организмов. Число микроорганизмов в биопленке меньше, чем в активном иле