Сооружения для биологической очистки

Биологическая или биохимическая очистка направлена на окисление органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов и в растворе, которые не могут быть извлечены механическим путем. Сооружения для биологической очистки могут быть разделены на две группы: 1) сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды), 2) сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях (биологические фильтры, аэротенки).

Сооружения для очистки сточных вод в естественных условиях Биологическая очистка сточных вод в почве

Сущность процесса очистки состоит в том, что при фильтрации в почве задерживаются взвешенные и коллоидные вещества, образующие на частичках почвы густозаселенную микроорганизмами пленку. Эта пленка адсорбирует на своей поверхности растворенные органические вещества, находящиеся в сточных водах. Используя кислород, проникающий из атмосферы в поры почвы, микроорганизмы переводят органические вещества в минеральные соединения.

Поля фильтрации - земельные участки, предназначенные только для биологической очистки сточных вод.

Сточные воды фильтруются через почву (легкие суглинки, супески и пески) после не менее чем 30 минутного отстаивания.

Нагрузка сточной жидкости на поля определяется характером почвы, климатическим районом, временем года и качеством предварительной очистки.

Поля орошения (коммунальные и земледельческие) представляют специально подготовленные и спланированные земельные участки, предназначенные для очистки сточных вод с одновременным использованием их для агрокультурных целей.

Основной задачей коммунальных полей орошения является очистка сточных вод, однако иногда наряду с очисткой их также используют для выращивания сельскохозяйственных культур.

Сельскохозяйственные или земледельческие поля орошения (ЗПО). Эти поля по техническому оборудованию, нормам нагрузки и характеру осуществляемого на них сельскохозяйственного производства отличаются от коммунальных полей орошения, т.к. они должны обеспечивать круглосуточный (или сезонный) прием и полное использование всего количества сточных вод, независимо от времени года и погодных условий, не производя сброса с них в ближайшие водоемы, овраги или на окружающие земли. В связи с этим нагрузка на ЗПО не должна превышать 5-15 м³/га сутки, что в 5 -15 раз меньше чем нагрузка на коммунальные поля орошения.

Использование ЗПО ограничено в силу целого ряда трудностей, возникающих при их эксплуатации (необходимость предварительной полной механической очистки с обезвреживанием осадка, устройства регулируемых емкостей, значительной протяженности оросительной системы, необходимость нескольких насосных станций и т.д.) и по санитарным соображениям (массивное загрязнение территории полей патогенной микрофлорой и гельминтами, опасность употребления овощей в сыром виде).

Устройство полей орошения (коммунальных и земледельческих) аналогично полям фильтрации. В отличие от полей фильтрации заливку полей орошения рекомендуется проводить не сплошным напуском, а по бороздам.

Нагрузка сточной жидкости зависит от тех же факторов, однако в 2-3 раза меньше, чем для полей фильтрации.

Поля фильтрации и поля орошения целесообразно использовать для небольших поселков и малых городов в связи с простотой их устройства и эксплуатации. Для отдельно стоящих объектов в неканализованной местности их использование не рекомендуется из-за трудности обеспечения обслуживающим персоналом. Для крупных городов использование данного вида биологической очистки не используется в связи со значительной площадью сооружений.

Дренажные стоки, образующиеся на полях фильтрации и полях орошения, проходя через биологический пруд, могут сбрасываться в водные объекты или использоваться для технических нужд.

Для предупреждения эпидемической опасности необходим строгий контроль качества сточных вод используемых для орошения. Агротехнические, санитарно-гигиенические и ветеринарно-санитарные требования к сточным водам определяются в соответствии с СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения».

Поля подземной фильтрации являются наиболее рациональным типом сооружений для биологической очистки небольших количеств сточных вод (до 25 м³/сут), от отдельных объектов (жилых зданий, санаториев, пионерских лагерей, школ, больниц и т.д.). На поля подземной фильтрации, как правило, поступают сточные воды после очистки на септике.

Биологические пруды по своему назначению могут быть трех типов:

1) пруды с разбавлением (рыбоводные). В эти пруды сточные воды поступают после предварительного осветления в отстойниках и смешения с речной водой 1:3; нагрузка сточной жидкости 125-300 м³/га в сутки. Время пребывания 8-12 дней.

2) пруды без разбавления (многоступенчатые). Пруды без разбавления утраиваются в 4-5 ступеней и используются как самостоятельные сооружения для биологической очистки в IV климатическом районе. Площадь каждой ступени от 2 до 2,5 га. В эти пруды сточная жидкость подается после предварительного осветления, но без разведения речной водой.

- нагрузка - 125-150 м³/га в сутки

• время пребывания - 30 дней.

3) пруды для доочистки сточных вод. Устраиваются в 2-3 ступени для биологически очищенных вод и в 4-5 ступеней - для сточных вод, прошедших только осветление.

- нагрузка - 4000-5000 м³/га в сутки (2-3 ступени) и 100-250 м³/га (4-5 ступеней).

- время пребывания.

Средняя глубина воды в прудах независимо от их типа должна быть не более 0,5 -1,0 м. Нормальная эксплуатация прудов возможна в теплое время года и в IV климатическом поясе.

Санитарные требования к расположению полей и биологических прудов

1).Для полей следует выбирать участки со спокойным рельефом местности (уклон не более 0,02). Низинные и затопляемые весенними водами территории не пригодны для организации полей.

2) Поля и пруды не допускается устраивать на территориях, непосредственно граничащих с местами выклинивания водоносных горизонтов, а также при наличии трещиноватых пород и карстов, неприкрытых водоупорным слоем.

3) Уровень грунтовых вод на территории, используемой под поля, должен быть на глубине, не менее 1.5 м от поверхности. При более низком положении уровня необходимо устройство дренажа.

4) По отношению к населенному пункту поля должны располагаться с подветренной стороны с разрывами, величина которых зависит от типа сооружения и количества сточных вод в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, п.7.1.13.