Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Дәрістер 4 курс. каз.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.59 Mб
Скачать

Биологиялық тазарту

Ағынды суларды биалогиялық тазартуағынды сулардың құрамында болатын заттарды микроорганизмдер тамақ көзі ретінде пайдалануға негізделген. Осылайша микроорганизмдер суды ластанудан босатады, ал ластанулардың өзі топырақта, суда жасанды жағдайда дақылдандырылатын микроорганизмдерге энергия көзі болады. Биалогиялық жолмен тек қана органикалық заттар ғана емес, сонымен қатар кейбір органикалық емес қосылыстар өңделеді, мысалы күкіртсутек. Бірақ көптеген күкіртсутек және синтетикалық беткей белсенді заттар биологиялық тотығуда берілмейді.

Органикалық заттармен өте ластанған, механикалық тазартудан өткен (торлар, құм ұстағыштар, тұндырғыштар) ағынды суалар ағындардың оттегінің биохимиялық қажеттілігін 30%-ға төмендетеді. Сондықтан ағынды суларды өңдеудің келесі кезеңі аэробты биологиялық тазарту болып табылады, ол табиғи және жасанды жағдайларда өтеді. Табиғи биологиялық тазартуға суару, сүзу алаңдары және биологиялық тоғандар жатады, ал жасандыға биосүзгілер мен аэротенктер жатады.

Табиғи тәсілдердің едәуір артықшылығы бар, яғни тазартудың сапасы жоғары және оны ұйымдастыру арзанға түседі. Бірақ тотығу үрдісінің интенсивтілігі жасандыға қарағанда едәуір төмен. Ағынды суларды топырақ арқылы сүзу үлкен жер учаскесін алатындықтан, қолдануға бұрыннан-ақ шектеу қойылған.

Суару алаңдары деп бір уақытта ағынды суларды тазарту үшін және ауыл-шаруашылық дақылдарын өсіру үшін арнайы жоспаланған жер участоктарын айтады. Егер бұл учаскелерді тек ағындарды тазарту үшін қолданатын болса, олар сүзу алаңдары деп аталады.

Суару алаңдары немесе егіншіліктік суару алаңдары дегеніміз ағынды суларды тазарту және егіншіліктік дақылдарды өсіруге қатар пайдаланатын жоспарланған жер учаскелері, ал тек ағындарды тазарту үшін ғана пайдаланылса, сүзу алаңдары деп аталады. Ағынды суларды жер қыртысы арқылы сүзу кезінде, оның жоғарғы қабатында микрорганизмдерден тұратын қабықша түзетін өлшемді, коллоидты заттар ұсталады. Соңынан ауалы оттегін қолдану арқылы органикалық заттар минералдық заттарға айналады.

Ағындыларды топырақтық тазарту экономикалық жағынан тиімді, өйткені олар үлкен шығындарды қажет етпейді, бірақ қолдануда бірнеше шектеулерге ие. Бұл шектеулерге: грунт суларының жоғары тұруы (1,25 м-ден кем емес); қатаң климат; топырақтық су өткізгіштің төмен болуы; атмосфералық жауын-шашынның көп мөлшерде болуы жатады. Сондықтан суару және сүзу алаңдарын сүзу қабілеті жоғары топырақта (құмды, құмдақты) орналастырған жөн, ал саздар және ауыр ұсақ құмадар жарамсыз болып табылады.

Топырақтық тазалау қондырғылары тек қана жер үсті ғана емес, сонымен қатар, жер асты да болуы мүмкін. Соңғысына жер асты суару және сүзу алаңдары, сүзу құдықтары, траншеялар және құмды, құм-тасты сүзгілер жатады. Көбіне олар тәуліктік ағындық көлем салыстырмалы түрде аз болған кезде қолданылады. Егер жергілікті топырақтың сүзу қабілеті төмен болса, онда сүзу құдықтары және траншеялары жасанды грунт қабатынан жасалады.

Топырақтық тазартуға байланысты ағындарды құю тәсіліне қарай бөлінеді: жаппай құю, арықтар бойымен суару (24-сурет), жаңбырлату, жер астылық суару (топырақ ішілік). Жаппай құю тек сүзу алаңдарында пайдаланады.Жаңбырлату алаңдарды ағындылармен біркелкі біркелкі суару үшін қолданылады. Бірақ ол сыртқы ортаны интенсивті түрде ластайды. Санитарлық көзқарас бойынша жер асты суару тиімді болып табылады, өйткені ол топырақты, ауаны, өсімдік өнімдерін де патогенді микроорганизмдермен ластамайды. Бірақ суару тәсілдернің гигиеналық сипаттамасы ағынды суларды тазарту деңгейімен және өсірілетін өсімдік түрлерімен анықталады. Топырақтық тазартудан өткен ағынды сулардың құрамында патогенді микроорганизмдер мен гельминт жұмыртқалары мүлдем болмайды және олардың химиялық көрсеткіштері жақсы болады.

№3.01.004-97 «Санитарные правила устройства и эксплуатации ЗПОң құжатына сәйкес суару үшін тек механикалық және жасанды биологиялық тазартудан өткен ағындарды қолдану рұқсат етіледі. Ағынды сулар мөлшері аз (Қазақстанның ІІІ және ІV климаттық аудандары үшін тәулігіне 5000 м3 –қа дейін) болған кезде және жасанды биологиялық тазарту қондырғылары болмаса, ағынды суларды дайындау биологиялық тоғандарда немесе жинағыш суаттар жүйесінде жүргізу рұқсат етіледі. .

Биологиялық тоғандар – ағындарды тазарту топырақтық әдіс сияқты, тек суда ғана болатын емес, басқа да микроорганиздердің әсерімен тазарту жүретін қондырғы. Тазалаудың тиімділігн анықтайтын негізгі факторларға: ластаушы затардың мөлшері, тоғанның оттегілік тәртібі және климаттық жағдай жатады. Жүктеме су қоймасының газдық тәртібіне әсер етіп, оның көлеміне байланысты, олар аэробты, және анаэробты болады. Анаэробты үрдіс исі нашар газдардың бөлінуімен жүреді. Бұл көбінесе ақпайтын және терең тоғандарда оттегінің жетіспеушідігінен болады. Шіріген иісті тоғандарға микробалдырларды жіберу арқылы жоюға болады, сондай-ақ бұл кезде тазарту деңгейі де жақсарады.

Биологиялық тоғандар жылдың жылы мезгілінде ғана (судың температурасы 60 С-дан төмен емес) тиімді. Мұндай туғандарды терең емес (1 м-ге дейін) етіп орнатады, сонда олар жақсы жылытылады және құрамында көп мөлшерде балдырлар болады, сонымен қатар радиоактивті қоспаларды ұстап қалады. Ағынды сулардың биологиялық тоғандарда болу уақыты климаттық ауданға, жыл мезгіліне (көктем, жаз, күз) байлаысты 5-14 тәулікке дейін өзгеріп отырады. Қыста ағынды су жинағыш-тоғанға жіберіледі.

Табиғи биологиялық тазарту қондырғылары үшін санитарлық қорғаныс аймағы бекітіледі, оның ені қондырғының түріне, суару әдісіне және ағынды сулардың шығынына байланысты. Егіншіліктік суару алаңдары үшін, ең аз санитарлық қорғаныс аймағының ені кем дегенде 100 м (топырақ ішілік суару), ең жоғарғысы 750 м (ұзақ ағынды жаңбырлату) болады. Егіншіліктік суару алаңдарының елді мекендер жағы маңында ені 15 м-ден кем емес, ал магистральді жолдарды бойлай 10 м-лік орманды қорғаныс жолақтарымен қоршалады.

Жасанды биологиялық тазарту табиғи тазартуа ұқсас. Өйткені табиғи тазартуда қатысатын микроорганизмдер жасанды тазартуда да қатысады, бірақ ол едәуір қарқынмен жүреді. Сонымен бірге, мұнда микроорганизмдердің ағынды сулардағы қоспаларды тағам көзі ретінде тұтыну қабілеттілігі ескеріледі. Бұл микроорганизмдерді жасанды дақылдандырады және өмір сүру үрдісінде суды ластаушылардан, негізінен органикалық заттардан тазартады. Көптеген органикалық емес қоспалар қайта өңделеді: күкіртсутек, аммиак, нитриттердің шамалы мөлшері және т.б.

Бірақ көптеген қосылыстар биологиялық жолмен тотықпайды немесе бұл үрдіс баяу жүретіні сонша, оның іс-жүзінде маңызы да жоқ. Мұндай заттарға көптеген көмірсутектер, күрделі эфирлер, бояғыштар, синтетикалық беткейлік белсенді заттар жатады. Тазарту қондырғыларының түрлеріне байланысты биалогиялық тотығу қатты беткейде (сүзу материалдары) немесе сол өңделетін судың өзінде жүреді. Бірінші тәсіл биосүзгілерде, екінші тәсіл аэротенкттерде қолданады.

Биологиялық сүзгілер топырақта өтетін тотығу үрдістерін интенсивтейді. Бұл галькпен, щебеньмен, керамзитпен және басқа да материялдармен толтырылған тік бұрышты резервуар, ол аз мөлшердегі ағынды суларды тазарту үшін есептелінген. Ағынды сулар сүзгі бетінде ағындарды суару үшін, бөлу құрылымдарына түседі (спринклер). Сүзуші материалдарды суландыру 3–5 минут аралығында жүреді, яғни бұл тотығу үшін қажетті ауа жеберуді қамтамасыз етеді

Жүктеме бетінде микроорганизмдер дамиды, бұл үрдістер суару және сүзу алаңдарында байқалатын үрдістерге ұқсас, бірақ едәуір қарқынды жүреді. Бұған циклдік суару және жасанды ауа беру мүмкіндік туғызады. Соңғы жағдайдағы қондырғы аэросүзгі деп аталады.

Сүзуші материал жүктемесінің жоғарғы қабаты (50 см-ге дейін) оттегімен едәуір қамтамасыз етілген, осының арқасында органиканың негізгі бөлігі тотығады және биологиялық қабықша түзіледі. Биологиялық қабықшада болатын микроорганизмдер осы арқылы энергия және пластикалық материалдар алады. Нәтижесінде белсенді биологиялық қабықша массасы ұлғаяды, тіршілігін жойған қабықша биосүзгінің шетіне қарай ағындармен жуылып шайылады. Биосүзгінің төменгі бөлігі биомассаның едәуір аздаған мөлшерімен сипатталады, негізінен биологиялық қабықшаның жоғарғы бөлігінің белсенділігі едәуір жоғары.

Көп көлемді ағынды суларды таарту аэротентерде жүргізіледі. Бұл микроорганизмдерден тұратын, қоңыр түсті үлпектері бар белсенді илмен тазартылатын, ағынды суларды тазартудың негізгі қондырғысына жатады. Аэротенктер биологиялық тоғандарда жүретін, тотығу үрдісін күшейтетін, тереңдігі 2–5 метр темір бетоннан жасалған ұзын резервуар (26-сурет). Су біріншілік тұндырғыштардан аэротенкке түседі, оның төменгі бөлігінен компрессор арқылы саңылаулы құбырлар мен немесе кеуекті пластинкалармен (фильтростар) ауа жеберіледі.

Аэротенкте бактериялар мен үлпектердің көбеюі есебінен белсенді тұнба түзіледі. Аэротенкке ағынды суды белсенді илдің үлпектері түзілген соң ғана жібереді. Ағынды суды ауа ағыны оттегімен қанықтырады, сондай-ақ үлпектердің тұнуына мүмкіндік бермейді. Қажетті жағдайда аэротенктерге екіншілік тұндырғыштардан белсенді ил жіберіледі.

Аэротенктегі ағындарды биологиялық тазарту үрдісі биологиялық тоғандардағы үрдіске ұқсас, бірақ үрдіс айрықша тез жүреді. Суаттардағы бірнеше тәулікте жүретін рекация жылдамдығы 10 есеге дейін артады. Тазарту үрдісі белсенді ил үлпектеріне органикалық заттардың жұтылуы және аздап тотығуы арқылы жүреді. Белсенді тұнбаның үлпектерінің беткейлік ауданының қосындысы 1 м3 сұйықтықтарда 1200 шаршы метрге жетеді, оның жұту қабілеті өте зор. Кейінірек жұтылған заттардың тотығуы және үлпектердің жұту қабілетінің қайта қалыптасуы жүреді.

Ағынды сұйықтық аэротенктерден кейін екіншілік тұндырғыштарға түседі, онда олар белсенді илдің үлпектерінен босатылады және залалсызданғаннан суаттарға түседі, ал белсенді ил регенерацияға ұшырап, аэротенкке қайта барады. Белсенді илдің регенерациясы оның аэрациясымен жүреді, ал қалған қалдығы біріншілік тұндырғыштарға барады, одан кейін ашу үрдісі жүру үшін метантенкке барады.