В современном мире очень остро стоит вопрос очистки стоков, а в нашей стране очистные сооружения устарели не только физически но и морально. Сложившаяся ситуация требует кардинальных решений. В первую очередь нужно найти способ очистки который не потребует существенных затрат и на выходе обеспечит требуемое качество очистки. Химические показатели очистки довести до требуемых не составит особого труда путем подбора требуемых реагентов, а вот с биологическими показателями ситуация гораздо сложнее.
БПК — биологическая потребность в кислороде. Определяется расчетом и представляет собой количество кислорода требуемое для окисления веществ органического происхождения присутствующих в стоках. [1]
Для данных целей отлично зарекомендовали себя аэротенки, в которых происходит движение стоков с небольшой скоростью, при этом постоянно подается кислород и активный ил. Активный ил участвует в биологических процессах и ускоряет процесс очистки. Данное сооружение является дорогостоящим и не компактным. Зачастую нет возможности разместить аэротенк на территории очистных сооружений. Аэрофильтры, как показала практика, не справляются со стоками XXI века. Другие существующие сооружения биологической очистки либо не справляются со своей задачей, либо являются дорогостоящими и требуют частого высококвалифицированного обслуживания. Самым простейшим устройством является биопруды. Биопруд — бетонный резервуар разделенный на камеры. Биологические пруды обеспечивают более высокий эффект бактериального самоочищения, чем сооружения искусственной биологической очистки. Так, количество кишечной палочки в прудах снижается на 96,0–99,9 %. Содержание яиц гельминтов в воде, прошедшей биологические пруды, мало. При естественной аэрации максимальная глубина пруда не может превышать 1 метра. В зимний период года при достижении отрицательной температуры воздуха биопруд перемерзает и процесс очистки приостанавливается. Нам в свою очередь требуется сооружение обеспечивающие круглогодичную бесперебойную работу с высоким показателем очистки.
Для решения данных проблем мной спроектирован биопруд с искусственной аэрацией. Сооружение представляет трехсекционный резервуар, каждая секция распологается под утлоном 0,005 чтобы стоки самотеком доставлялись в следующую. По дну биопруда проложен щелевой трубопровод для подачи кислорода. Щелевой трубопровод является более практичным, так как продольные отверстия, в отличии от отверстий круглого диаметра менее подвержены заростанию. Кислород подается турбовоздуходувками. В данной конфигурации возможно устройство биопруда глубиной до трех метров, а подача кислорода позволит использование сооружения при отрицательных температурах. Данное сооружение отлично подходит для доочистки стоков после прохождения ими основных этапов химической и физической очистки на очистных сооружениях.
Рис. 1 — очистные сооружения, 2 — воздуходувки, 3 — приемная камера биопруда, 4 — сеть щелевого трубопровода, 5 — биопруд, 6 — биоплощадка
Так как стоки прошли предварительную очистку и содержат лишь загрязнители биологического происхождения, рассмотрим возможность использования различных расстений для улучшения качества очистки. Применение растений для очистки сточных вод и почвы основано на их естественной способности поглощать в процессе роста биогенные элементы (азот, фосфор, калий и т. п.). Кроме того, в корневой зоне растений создается скопление микроорганизмов, которые активно окисляют органические вещества различной природы и делают их доступными для растений. В отношении рекультивации и очистки почв, а также создания бордюрных посадок вокруг техногенных водоемов (фильтрующих зон) перспективен дальневосточный тростник Мискантус.
Мискантус способен расти на сухих, заболоченных, высокоминерализованных и загрязненных нефтепродуктами почвах с широким диапазоном содержания органических веществ. Тростник размножается корневищами. В условиях Сибири растение хорошо зимует и дает раннее отрастание (в апреле), увеличиваясь за сезон в численности в 25–30 раз. Семенами тростник не размножается, что позволяет контролировать его распространение.
Рассмотрим устройство биопруда с искусственной аэрацией в выработанном песчанном карьере в городе Петушки Владимирской области. После добычи песка вблизи очистных сооружений остался котлован который возможно использовать для размещения биопруда. Следовательно затраты на устройство котлована будут минимальными. В геологическом разрезе на данной территории расположен глиняный водоупор препятствующий просачиванию стоков в водоносный горизонт. Еще один плюс в минимизации расходов. Геодезическая отметка карьера ниже отметки очистных, что позволит доставлять подготовленные стоки самотеком. После прохождения очистки в биопруде БПК снижается.
В итоге мы получааем гидротехническое сооружение с высоким показателем очистки. Так как стоки перед сбросом в биопруды прошли предварительную очистку, и кроме кислорода никаких реагентов в сооружение доочистки не поступает, целесообразно разведение рыбы и уток на территории сооружения. Данный фактор должен привлечь интерес к строительству сооружений со стороны инвесторов.
Литература:
1. Лурье Ю.Ю Аналитическая химия сточных вод // учебное пособие 2010.- 40 с.
