Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
окисляются до соответствующих оксидов (в —> БОГ, Р —> РО4").
К искусственно созданным сооружениям аэробной биологической очистки относятся биофильтры, аэрофильтры и аэротенки. Как указывалось, принцип очистки сточных вод на искусственно созданных сооружениях тот же, что лежит в основе естественных процессов самоочищения. Однако вследствие подбора наиболее благоприятных для микроорганизмов условий аэрации, температуры, рН среды, содержания некоторых солей процессы биологического окисления резко интенсифицируются.
329
Биофильтры и аэрофильтры относятся к сооружениям, имитирующим почвенные методы очистки. В аэротенках очистка сточных вод осуществляется в условиях, имитирующих водоемы с высокой биомассой микроорганизмов. Промежуточное место между естественным самоочищением и очисткой сточных вод в аэротенке занимает способ очистки в биологических прудах.
10.3.1.1. Биологические пруды
Биологические пруды представляют собой искусственно созданные неглубокие водоемы для биологической очистки сточных вод за счет процессов самоочищения. Здесь создаются условия, наиболее благоприятные для окисления органических веществ сточных вод: малая глубина, прогрев и инсоляция, высшая водная растительность и высокая биомасса микроводорослей, насыщающих толщу воды кислородом, обилие простейших, выедающих бактерий. На дне прудов интенсивно размножаются обитатели донного ила: личинки насекомых, черви, моллюски. За сутки они переваривают массу ила, в 4—6 раз превышающую их вес. В таких прудах можно выращивать рыбу, однако применять ее в пищу необходимо с осторожностью, так как в жире и тканях рыб могут накапливаться токсичные вещества. Для предотвращения загрязнения прудов ряской в них можно разводить уток.
Для очистки сточных вод применяют два варианта биологических прудов.
1. Неразбавленная сточная вода проходит последовательно через 4—6 ступеней пруда, установленных на местности, имеющей уклон. Разведение рыбы в таких прудах бывает возможно после прохождения 3—4 ступеней.
2. Отстоенная сточная вода разбавляется 3—5 объемами чистой воды и выпускается в мелкие непроточные пруды, где разводится рыба. Через 20—30 сут вода из прудов спускается и вновь заполняется разбавленной сточной водой. При очистке в биологических прудах происходит значительное снижение содержания в водной среде минеральных форм азота и органических веществ.
Осенью пруды опорожняются. Один раз в 2—3 года производятся перепашка дна и посадка растительности.
Строительство биологических прудов рекомендуется для доочистки не только сточных, но и речных вод, несущих загрязняющие вещества, перед их впадением в водохранилища. Аналогичные пруды можно рекомендовать и для очистки дренажных сельскохозяйственных вод в условиях поливного земледелия. 330
Недостатками биологических прудов являются необходимость землеотвода под их устройство, большая стоимость, ограниченная пропускная способность и сезонный характер эффективной очистки. В зимнее время биологические пруды могут быть использованы лишь как накопители. В любом случае при использовании биологических прудов и накопителей необходим тщательный контроль за состоянием грунтовых вод (их водностью, поступлением в грунтовые воды загрязняющих веществ и динамикой их распространения). Известны случаи прорыва накопителей сточных вод, повлекшие стихийные разрушения, гибель людей и залповое загрязнение водоемов. Это прорыв озера-накопителя Желмон-куль (30 мли.м3) под Алма-Атой (1987), повлекший гибель 11 человек и сильное загрязнение Копчагайского водохранилища на р. Или. Из этой же серии экологических катастроф — прорыв водоемов-накопителей сточных вод на р. Рейн (1986) и на р. Днестр (1983).
Как правило, биологические пруды используются на третьей ступени очистки сточных вод. Основной процесс очистки коммунально-промышленных сточных вод осуществляется на станциях биологической очистки (станциях аэрации).
10.3.1.2. Очистка городских сточных вод в аэротешсах
Типовая схема городских очистных сооружений представлена на рис. 48.
Рис. 48. Типичная схема городских очистных сооружений:
і— решетка (очистка от мусора); 2 — песколовка; 3 — первичный отстойник; 4— утилизация твердых отходов; 5 — блок предобработки осветленного стока, подаваемого на биохимическую очистку; б —аоротеик; 7— вторичный отстойник; 6 — возвратный ил, поступающий на регенерацию; 9 — утилизация избыточного активного ила; 10 — блок доочистки стока перед сбрасыванием его в природный водоем или в систему оборотного водоснабжения
Суммарный сток представляет собой многокомпонентную полидисперсную смесь взвешенных частиц и микроорганизмов, растворенных и суспензированных органических веществ, минеральных солей и ионов тяжелых металлов. На этапах грубой очистки (1, 2У 3) сток освобождается от твердых, наиболее тяжелых взвешенных частиц. Основная же роль отводится биологической очистке стока в аэротенке. Ей может (скорее должен) предшествовать блок предварительной обработки
331
стока с целью детоксикации и частичного разрушения биологически трудноокисляемых веществ.
