Очищення стічних вод у біологічних ставках. Біологічні ставки: визначення, класифікація, типи, процеси та біологічне очищення вод

Біологічні ставки, звані також лагунами, - це спеціально створені неглибокі водоймища, де протікають природні процеси самоочищення води за участю організмів, що їх населяють. Ставки можуть бути використані як самостійні системи очищення, так і для очищення стічних вод після видалення основної маси забруднень. Їх широко застосовують для очищення побутових стоків, що надходять найчастіше в нерозбавленому вигляді, та доочищення стічних вод підприємств харчової та переробної, целюлозно-паперової та інших галузей промисловості, тваринницьких ферм, очищення поверхневих (зливових, талих) вод, дренажних сільськогосподарських вод в умовах полив землеробства. Очищену воду можуть використовувати у системі оборотного водопостачання підприємств, що скорочує їх загальне водоспоживання.

Біопруди поділяють на анаеробні, аеробноанаеробні (факультативно аеробні) і аеробні, а також високо-і низьконавантажувані, проточні та контактні. Аеробні (окислювальні) ставки можуть бути з природною та штучною аерацією. Також можуть використовуватися одиночні ставки та каскад ставків.

Анаеробні умови спостерігаються у присутності надлишку органічних речовинта нестачі кисню:

  • у ставках при навантаженнях БТЖ близько 300.. .600 кг/га-сут;
  • у придонних шарах води у ставках глибиною 2,5 м і більше навіть за насичення води киснем у поверхневих шарах;
  • у контактних (непроточних) ставках у перші фази очищення після заповнення ставка стічною водою;
  • при весняному розтині біологічних ставків при інтенсивному розкладанні органічних сполук, що накопичилися за зиму.

У каскаді проточних ставків головний ставок, що приймає на себе основну масу забруднень, також може бути анаеробним.

Протікають в анаеробних ставках процеси нітратредукції, сульфатредукції, метанового бродіння, відновлення окислених форм металів та інших речовин призводять до розкладання органічних речовин, осадження сульфідів важких металів. Експлуатація подібних ставків зазвичай передбачає можливість відокремлення активного мулу від очищеної стічної води (у відстійниках, емшерах). Анаеробне очищення в ставках дозволяє видалити 80...90 % ГПК при 25 °С (50 % - при 10 °С) при часі перебування води в споруді 40...50 діб, проте вміст забруднень у воді після анаеробного очищення залишається все ще високим, тому потрібно її подальше очищення в каскаді проточних аеробних ставків або, якщо прийнятий контактний метод, у тому ж ставку, але в аеробних умовах.

У Росії анаеробні ставки практично не використовують у силу невисоких середньорічних температур і утворення великої кількості поганих речовин при функціонуванні таких ставків.

Аеробно-анаеробні ставки мають глибину 1,5...2 м і аеруються за рахунок природних процесів. У поверхневих шарах води є розчинений кисень, що надходить з атмосфери або утворюється в результаті фотосинтезу. Надходження кисню за рахунок атмосферної аерації обмежене і не перевищує кількох грамів Ог на 1 м2 на добу. Вдень фотосинтез збагачує воду киснем, а вночі кисень споживається у процесі дихання тваринами та рослинами, причому у воді може спостерігатися дефіцит кисню. У придонних шарах при повній відсутностікисню можуть протікати анаеробні процеси, сульфатредукція, метанове бродіння. У таких ставках велике значеннянабуває осадження зважених речовин та утворення мулу на дні.

Залежно від кліматичних умов, від вмісту забруднень у стічній воді та від вимог до якості очищеної води навантаження в аеробно-анаеробних ставках коливається в межах 10...300 кг ВПК/га? добу.

В аеробних ставках з природною аерацією насичення води киснем відбувається внаслідок атмосферної аерації та фотосинтезу. Такі ставки мають невелику глибину (0,3... 1 м), добре висвітлюються та прогріваються сонячними променями, що призводить до інтенсивного розвитку планктонних водоростей та донних вищих рослин. Вода, що очищається, пересувається в них з дуже малими швидкостями. Час перебування води у цих ставках коливається від 7 до 60 діб. Якщо біологічні ставки є самостійною очисною спорудою, стічні води, пройшовши відстійники, розбавляються до надходження в ставки 3-5 обсягами технічної води. Навантаження на них: для відстійних стічних вод без розведення – до 250 м3/га на добу, для біологічно очищених – до 500 м3/га? добу.

Переваги ставків з природною аерацією - простота пристрою та обслуговування, мінімальні експлуатаційні витрати. Однак швидкості вилучення та біологічного окислення органічних забруднень у таких ставках невисокі, для очищення потрібні великі площі.

Ставки зі штучною аерацією через інтенсифікацію в них біохімічних процесів займають у 10...15 разів меншу площу, мають значно менший обсяг, а глибину до

4.. .6 м. Необхідна ступінь очищення води у яких зазвичай досягається за 1...3 сут. Швидкість руху води в таких ставках перевищує 0,1 м/с, окислювальна потужність - 5...20 г БПК/м 3 -ч, навантаження, що досягається - 1000 кг БПК/гасут і вище. Витрата стічної води може досягати 10...25 тис. м3/год. Ставки великих промислових підприємств являють собою споруди обсягом до 1 млн. м 3 , забезпечені великою кількістю аераторів. Для аерації води використовують пристрої механічного (перемішування), пневматичного (нагнітання повітря) чи пневмомеханічного типів. Тип аераторів, їх необхідне число та обсяг зони, що обслуговується кожним з аераторів, вибирають виходячи з умов підтримки у зваженому стані активного мулу, кількості та вмісту кисню, необхідного для окислення забруднень та підтримки аеробних умов, мінімізації обсягу застійних зон.

Зміна ставків нерідко визначається топографічними особливостями території. Зазвичай аерируемые ставки є земляні 2-5-секционные басейни з відношенням довжини до ширини ставка не менше 20, з розосередженою подачею і відведенням стічної води або мулової суміші і подальшим їх відстоюванням протягом 2 ... 2,5 год. При менших відносинах довжини до ширини розташування впускних та випускних пристроїв вирішують таким чином, щоб забезпечити рух води по всьому живому перерізу ставка. У ставках зі штучною аерацією обсяг застійних зон вбирається у 10%.

У порівнянні з ставками з природною аерацією в біопрудах зі штучною аерацією водорості розвиваються менш активно. Це знижує обсяг вторинної біомаси та забруднення води продуктами метаболізму водоростей. Однак будівництво та експлуатація ставків, що штучно аеруються, обходяться дорожче, збільшуються і експлуатаційні витрати.

У російській практиці аеровані ставки найбільш широко застосовують у целюлозно-паперовій, харчовій та інших галузях промисловості.

Інтенсивність процесів і глибину доочищення стічних вод в біологічних ставках, що аеруються, можна істотно підвищити, рециркулюючи активний мул, відокремлений від очищеної води у вторинних відстійниках (або інших спорудах для иловиділення). У такому режимі працюють високонавантажувані аеробні ставки. Ставки з рециркуляцією мулу можна застосовувати як самостійні очисні споруди або як один із ступенів очищення. Низьконавантажувані ставки зазвичай використовують для доочищення стічних вод після аеротенків з ВПК 25...50 мг/л. У цьому випадку вони працюють на мулі, що виноситься з вторинних відстійників, а також на мікрофлорі, що розвивається у ставку. Щоб уникнути замулювання днища, швидкість води в таких ставках повинна бути вищою за 0,007 м/с.

У контактних біопрудах зі штучною аерацією очищення проводять у два етапи - аерація та осадження. У період аерації стічні води подають у ставок, але не видаляють із нього. При припиненні аерації мул осідає і освітлена вода відводиться зі ставка. Чергування аерації та осадження здійснюють у режимі автоматичного керування.

У контактних біопрудах з природною аерацією відстоєна стічна вода при необхідності розбавляється 3-5 обсягами чистої води і випускається в дрібні непроточні ставки. Через 20...30 діб вода спускається і знову заповнюється розведеною стічною водою. Якість очищення в таких непроточних ставках вища, ніж у прозочних.

У каскадних ставках, що встановлюються зазвичай на місцевості, що має ухил, нерозбавлена ​​стічна вода проходить послідовно через 4-6-ступінчастий каскад ставків з аеробним ставком на першому ступені, водоростевими, рачковими, рибоводними ставками. Розведення риби в таких ставках можливе після проходження 3-4 ступенів. Для розведення риби напровесні у ставок випускають 500-2000 матиків на 1 га. Приріст риби складає до кінця осіннього періоду до

500...800 кг на 1га. Вилов риби роблять пізньої осені. Наявність у воді великої маси поживних речовин сприяє інтенсивному зростанню водоростей (ряски). Для боротьби з ними бажано розведення на рибоводних ставках качок, котрим ряска є хорошим кормом.

Доцільність застосування біологічних ставків визначається концентрацією забруднень та витратою стічних вод, а також конкретними кліматичними, ґрунтовими та топографічними умовами, рівнем мінералізації води. Під біопруди необхідно відводити досить великі земельні площі, тому часто їх створюють у заплавах, на мілководдях і на ділянках рік з малими ухилами. У таких випадках при рясному розвитку в них повітряно-водної та зануреної рослинності їх експлуатують фактично як гідроботанічні майданчики або біоплато (див. нижче).

Для нормальної роботи біопрудів необхідно дотримуватися оптимальних значень pH і температури стічних вод. Температура має бути не нижче 6 °С. Оскільки режим роботи біопрудів залежить від температури та рівня освітленості, це створює певні труднощі для стабілізації очищення.

При використанні біопрудів як самостійних систем очищення забруднення стічних вод не повинно перевищувати БПК П0Л11 = 200 мг/л для ставків з природною аерацією та понад 500 мг/л - для ставків зі штучною аерацією. При БПК повно вище 500 мг/л необхідне попереднє очищення стічних вод. У ставки для доочищення направляють стічні води після біологічної або фізико-хімічної очистки з БПК повний Біопруди часто використовують для видалення надлишку азоту і фосфору зі стічних вод. Однак іноді процеси самоочищення, що протікають у біопрудах, особливо у початковий період їх експлуатації, лімітовані біогенними елементами, недостатньою кількістю мікроорганізмів, що беруть участь у видаленні забруднень. У біопрудах зі збалансованим співвідношенням потоку вуглецю та вмісту біогенних елементів концентрація іону ІН/ становить не більше 0,2 мг/л, №Ез~

Під час експлуатації біологічних ставків необхідний ретельний контроль за станом ґрунтових вод(їх водністю, надходженням у ґрунтові води забруднюючих речовин та динамікою їх поширення). Якщо використовують штучний біопруд, то для зменшення фільтраційного потоку води в товщу грунтів ложе біопруду при його створенні викладають глиною, іншими водонепроникними матеріалами або створюють умови, що сприяють подальшому формуванню такого водонепроникного шару (наприклад, при розвитку анаеробних мікробіологічних процесів, замулювання ).

В результаті фотосинтезу в ставках утворюється первинна продукція, тому приріст біомаси в біологічних ставках часто перевищує кількість органічних речовин, що містяться в стічних водах, досягаючи 100...200 кг/га на добу і більше, ставок заростає водоростями і рослинами, виникають проблеми вторинного забруднення води залишками та продуктами їх метаболізму, розкладання яких викликає додаткове споживання кисню та небажане збільшення біогенних елементів у водоймі. Більш складні сполуки опускаються на дно і сприяють замуленню водойм. При надмірному розвитку водоростей та рослин не тільки погіршується якість води, але на поверхні ставка утворюються плавучі килими з відмерлих частин, забруднюється берег. Щоб уникнути цих проблем, із ставка необхідно періодично прибирати надмірну біомасу: надводну фітомасу щорічно зазвичай наприкінці вегетації, а такі рослини, як ряску малу, - не менше одного разу на тиждень.

В умовах Росії біопруди неможливо використовувати в холодну пору року, восени вони випорожнюються або використовуються в зимовий час як накопичувачі стічних вод. Навесні, перед пуском в експлуатацію, в біопрудах з природною аерацією роблять оранку дна і при необхідності посадку рослинності. Потім заливають стічною водою, витримують до майже повного зникнення амонійного азоту і переходять на протоку з розрахунковим навантаженням. Термін дозрівання ставків для середньої смуги Росії – близько 1 міс.

Інтенсивний приріст біомаси часто є перешкодою для використання ставків у системі очисних споруд, а ефективні методивидалення водоростей досі не розроблено. У той же час на основі зібраної біомаси водоростей і рослин можуть бути отримані корисні продукти: корми, біо-компости, біогаз, рідкі вуглеводні, папір та ін. Так, з 1 га водоростевих ставків можна отримати добрив для 10...50 га полів. У районах з високою інсоляцією доцільно спеціально вирощувати водорості або ціанобактерії в біопрудах, наприклад очищають стоки підприємств з відгодівлі худоби та птиці. Близько 40% азоту стоків таких підприємств фіксується водоростями, які потім згодовуються твариною. У біомасі культивованих зелених водоростей міститься 50...60 % білка, а біомасі синьо-зелених - 60.. .70 %.

У Бельгії зелену водорість БубгосНсіоп гейсі!аШт вирощують спільно з ряскою в мілководних ставках, куди направляють стоки тваринницького комплексу та інші забруднені води. Для розвитку водоростей температуру води доводять до 20...30 °З. Біомасу переробляють на біогаз або отримують з неї білкову кормову добавку для риб і курей, барвники, косметичні засоби. Багатий мінеральними компонентами шлам, що залишається після біогазифікації, застосовують для інтенсифікації культивування одноклітинної зеленої водорості Бсепебезтш Бр. Таким чином, реалізується біотехнологічна система з частково замкнутим циклом кругообігу речовин.

Водяний гіацинт, мікроводорості пологів Ьо1гуососсиз, сиатуботопаз, еіпаІеНа та деякі інші здатні синтезувати та накопичувати у своїх клітинах вуглеводні та багатоатомні спирти. Зелена водорість біпаєпа Ьагбаую накопичує гліцерин (до 85% від СВ). Водорість ЬоНуососсіе Ьгаіпп-вуглеводні складу від до С 34 в кількості до 75% від сухої речовини. Наповнені вуглеводнями клітини Ь. Ьгаіпп плавають на поверхні ставків. Після збирання та висушування рослин і водоростей вуглеводні можна отримати екстракцією органічними розчинниками та відгонкою.

Міністерство освіти і науки Республіки Казахстан

Карагандинський державний технічний університет

РЕФЕРАТ

з дисципліни: Екологія

Тема: __________ Біологічні методи очищення

Керівник

_________________

(оцінка) (прізвище, ініціали)

(Підпис) (дата)

Студент

(група)

(прізвище, ініціали)

(Підпис) (дата)

2009

Біологічніметоди застосовують для очищення господарсько-побутових та промислових стічних вод від різноманітних розчинених органічних та деяких неорганічних (сірководень, аміак та ін) сполук. Процес очищення ґрунтується на здатності мікроорганізмів використовувати ці речовини для живлення в процесі життєдіяльності. Відомі аеробні та анаеробні методи біологічного очищення стічних вод.

Аеробнийметодзаснований на використанні аеробних мікроорганізмів, для життєдіяльності яких необхідний постійний приплив кисню та температура в межах 20...40 °С. При аеробному очищенні мікроорганізми культивуються в активному мулі або у вигляді біоплівки. Активний мул складається з живих організмів та твердого субстрату. Живі організми представлені бактеріями, найпростішими хробаками та водоростями. Біоплівка росте на наповнювачі біофільтра і має вигляд слизових обростань завтовшки 1...3мм і більше. Біоплівка складається з бактерій, найпростіших грибів, дріжджів та інших організмів.

Аеробне очищення відбувається як у природних умов, і у штучних спорудах.

Очищення в природних умовах відбувається на полях зрошення, полях фільтрації та біологічних ставках.

Поля зрошення- це спеціально підготовлені для очищення стічних вод та агрокультурних цілей площі. Очищення протікає під дією ґрунтової мікрофлори, сонця, повітря та під впливом рослин. У ґрунті полів зрошення знаходяться бактерії, дріжджі, водорості, найпростіші тварини. Стічні води містять переважно бактерії. У змішаних біоценозах активного шару грунту виникають складні взаємодії мікроорганізмів, в результаті чого стічна вода звільняється від бактерій, що містяться в ній. Якщо на полях не вирощуються сільськогосподарські культури, і вони призначені лише для біологічного очищення стічних йодів, то вони називаються полями фільтрації.

Біологічні ставки- це каскад ставків, що складається з 3...5 ступенів, через які з невеликою швидкістю протікає освітлена чи біологічно очищена стічна вода. Такі ставки призначені для біологічного очищення стічних вод або доочищення стічних вод у комплексі з іншими очисними спорудами.

Очищення в штучних спорудах поводиться в аеротенках та на біофільтрах. Більше широке застосування знайшли аеротенки.

Аеротенки- це залізобетонні резервуари, що є відкритими басейнами, обладнаними пристроями для примусової аерації. Глибина аеротенку - 2...5м.

Анаеробний методочищення відбувається без доступу повітря. Його в основному використовують для знешкодження твердих опадів, які утворюються при механічному, фізико-хімічному та біологічному очищенні стічних вод. Ці тверді опади зброджуються анаеробними бактеріями у спеціальних герметичних резервуарах, які називаються метантенками. Залежно від кінцевого продукту бродіння буває спиртове, молочнокисле, метанове та ін. Для зброджування опадів стічних вод використовується метанове бродіння.

Ґрунт та ґрунтоутворюючі фактори

Грунт- це пухкий поверхневий шар земної кори, що має родючість. Ґрунт безперервно змінюється під впливом клімату, біологічних факторів та діяльності людини.

Головна якість ґрунту - родючість, що визначається здатністю задовольняти потребу людини та інших живих організмів у поживних речовинах, воді та повітрі.

Казахстан має у своєму розпорядженні великі земельні ресурси. Природні чорноземні землі розташовані вузькою смугою у північній та північно-західній частині республіки, де температурні умови та атмосферні опади дозволяють вирощувати стабільні врожаї. Східна і центральні частини через посушливі роки, що часто повторюються, вважаються зоною ризикованого землеробства. Південна частина республіки розташована в напівпустельній та пустельній зонах, і землеробство тут можливе лише зрошуване.

У Останніми рокамиприпинився приріст ріллі, зручні та придатні землі освоєно, залишилися незручні солонці, солончаки та піски. Незважаючи на це, продовжується відведення сільськогосподарських угідь на несільськогосподарські потреби: під будівництво доріг, промислових підприємств, житла та інших об'єктів. Щорічно з цією метою вилучається 18..20 тис. га

Види негативного впливу на ґрунт та заходи боротьби з ними

Зниження родючості ґрунту та повна втрата його відбуваються в результаті ерозії, засолення, заболочування, забруднення та прямої руйнації при виробництві будівельних, гірничодобувних та інших робіт.

Ерозія- це процес руйнування верхніх, найбільш родючих горизонтів ґрунту та ґрунту водою чи вітром. 9/10 всіх втрат орних земель посідає її частку.

У Казахстані ерозовані землі становлять близько 18...20 тис. га, розташовані у північних, західних і центральних степових районах.

Ерозія переважно виникає з вини людини. Їй схильні до сухих, безтравних і безлісних земель. Навпаки, лісисті території є накопичувачами вологи і протидіють виникненню ерозії. Кожен гектар лісу утримує понад 500 м3 води.

Розрізняють два види ерозії; вітрову та водну.

Вітрова ерозія протікає при сильному вітрі (близько 18...20 і більше м/с). Місцева вітрова ерозія може і при швидкості 5...6 м/с. При цьому може видувати верхній горизонт потужністю до 15...20 см, а іноді і весь орний шар.

Водна ерозія виникає при сильних зливах, інтенсивному таненні снігу, руйнує ґрунтовий покрив, утворюються яри.

Заходи боротьби з ерозією ґрунтів здійснюються із застосуванням наступних заходів:

організаційно-господарські заходи- диференційоване використання земель, обробка посівів, внесення добрив, застосування різних типівсівозміни, розташування ґрунтозахисних багаторічних насаджень, зрошувальних та осушувальних систем, доріг, скотогонів тощо;

агротехнічні прийоми, які забезпечують оптимальні умови харчового, водного, повітряного та теплового режиму ґрунту для зростання, розвитку та формування врожаю культур. До таких агротехнічних прийомів відносяться: регулювання глибини оранки, безвідвальне або плоскорізне обробіток ґрунту, розорювання на схилах на понад 5°, застосування лісомеліоративних та гідротехнічних заходів.

Засоленнявиникає при підвищенні вмісту у ґрунті легкорозчинних солей (карбонату натрію, хлоридів, сульфатів), обумовлене ґрунтовими або поверхневими водами (первинне засолення), але часто спричинене неправильним зрошенням (вторинне засолення). Ґрунти вважаються засоленими при вмісті понад 0,1 % за вагою токсичних для рослин солей. Збільшення солі на зрошуваних землях до 1% знижує врожай на 1/3, а до 2...3% веде до загибелі посівів. Причина виникнення засолення – зрошення полів методом затоплення або улаштуванням ариків. При такій практиці спочатку велика вода фільтрує, солі вимиваються вниз, врожайність підвищується. Через кілька років відбувається зворотний процес: рівень ґрунтових вод піднімається, зменшується фільтрація, збільшується випаровування, і солі виносяться на поверхню ґрунту.

Опустелювання. У світі щорічно губиться 50...60 тис. км 2 землі внаслідок опустелювання. Загальна площа пустель досягла 20 млн км.

Внаслідок опустелювання зменшується біологічна різноманітність регіонів, змінюються погодні умови, скорочуються водні ресурси, що призводить до нестачі продовольчих ресурсів.

Головним заходом захисту земель від опустелювання є запобігання видуванню ґрунту шляхом лісопосадок та створення штучних однорічних пасовищ.

Заболочування має місце в районах, де кількість атмосферних опадів перевищує кількість вологи, що випаровується з поверхні, і тоді відбувається заболочування земель. На території Казахстану боліт немає, а заболочені землі займають незначні площі. Для сільськогосподарського використання заболочених земель необхідне їхнє осушення шляхом проведення дренажних робіт у комплексі з іншими агротехнічними заходами.

Виснаження ґрунту. Це пов'язане з перевантаженням ріллі, вилученням поживних речовин із ґрунту у великих розмірах. Ґрунти втрачають органічні речовини, погіршується структура ґрунту, водний та повітряний режим, з'являється ущільнення, погіршуються біогенний та окислювально-відновний режим. Виснажуються луки та пасовища внаслідок надмірного випасання худоби.

Важливим напрямом боротьби зі виснаженням є меліорація, зрошувальні заходи.

Меліорація- це сукупність організаційних, господарських, технічних заходів, вкладених у поліпшення грунтів та його родючості.

Меліорація буває:

Гідротехнічна (зрошення, осушення, промивання засолених ґрунтів);

хімічна (вапнування, гіпсування, внесення інших хімічних меліорантів);

Агробіологічна (агролісомеліорація та ін);

Поліпшення фізичних та структурних властивостей ґрунту (піскування глинистих та глинування піщаних та торф'яних ґрунтів).

Допустимі антропогенні навантаження на довкілля

Будь-яка, що виникла за рахунок будь-якого впливу навантаження на екологічні системи, здатна вивести з нормального стану, визначається як екологічне навантаження. Допустиме антропогенне навантаження на навколишнє середовище - це навантаження, яке не змінює якості довкілляабо змінює її в допустимих межах, при яких не порушується існуюча екологічна система і не виникають несприятливі наслідки в найважливіших популяціях.

БІОЛОГІЧНІ ПРАВДИ

Біологічні ставки штучні водойми, службовці для очищення стічних вод малих населених пунктів, промислових (переважно харчових) підприємств та ін.

Екологічний енциклопедичний словник. - Кишинів: Головна редакція Молдавської радянської енциклопедії. І.І. Дід ю . 1989 .

БІОЛОГІЧНІ ПРАВДИ ставки, що використовуються для біологічного очищення стічних вод. Діють за принципом самоочищення води організмами, що живуть у ній, в результаті чого накопичується илоподібна маса, яка може бути використана в сільському господарстві як добрива або як сировина для його виробництва.

Екологічний словник, 2001


  • БІОЛОГІЧНІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ РОСЛИН
  • БІОЛОГІЧНІ РЕСУРСИ

Дивитись що таке "БІОЛОГІЧНІ ПРАВДИ" в інших словниках:

    Штучні водоймища для біологічного очищення стічних вод від органічних речовин за рахунок життєдіяльності планктону, а також впливу природних фізичних факторів. Великий медичний словник

    БІОЛОГІЧНЕ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД- біологічне очищення стічних вод, спосіб очищення побутових стічних вод для санітарної охорони водойм. Заснована на розкладанні органічних речовин, що знаходяться в колоїдному та розчиненому стані, під впливом мікроорганізмів в аеробних… Ветеринарний енциклопедичний словник

    очищення стічних вод- очищення стічних вод, комплекс санітарно-технічних заходів, спрямованих на усунення бактеріального та хімічного забруднення стічних вод. Нормативи окремих показників, що характеризують воду водоймища після скидання в неї очищених стічних.

    - … Вікіпедія

    Водойма для біологічного очищення стічних вод у природних умовах. Англійською мовою: Biological pond Див. також: Біологічні ставки Ставки Біологічне очищення стічних вод Фінансовий словник Фінам … Фінансовий словник

    очищення стічних вод- обробка стічних вод з метою руйнування або видалення з них певних речовин. [ГОСТ 17.1.1.01 77] очищення стічних вод Сукупність технологічних процесів обробки стічних вод з метою руйнування, знешкодження та зниження концентрації… Довідник технічного перекладача

    стічні води- стічні води, води, що містять господарсько побутові та виробничі забруднення та домішки, а також талі та дощові, що видаляються з території населених пунктів та підприємств через каналізаційну мережу. Поділяються на господарсько-побутові… Сільське господарство. Великий енциклопедичний словник

    Річка Москва у районі Космодаміанської набережної. Москва. Ставок, озер та боліт раніше в Москві було набагато більше. У XVIII ст. налічувалося близько 850 ставків і озер, переважно у заплавах річок Москви та Яузи. Ставки створювалися для різноманітних… Москва (енциклопедія)

    Виксунський район Герб Країна … Вікіпедія

    Інформація в цій статті або в деяких її розділах застаріла. Ви можете допомогти проекту, … Вікіпедія

Книги

  • Інженерний захист водяного середовища. Практикум. Навчальний посібник, Вєтошкін Олександр Григорович. У практикумі наведено основні конструкції, схеми, методи та формули для розрахунку апаратів, машин та установок технології захисту гідросфери від дисперсних та розчинених неорганічних та…
  • Інженерний захист водяного середовища. Навчальний посібник, Вєтошкін Олександр Григорович. У практикумі наведені основні конструкції, схеми, методи і формули для розрахунку апаратів, машин і установок технології захисту гідросфери від дисперсних і розчинених неорганічних і ...

З кожним роком відзначається зростання водоспоживання, що пов'язано зі збільшенням кількості жителів більшості регіонів країни, а також зростанням промисловості, що продовжується. Це веде до того, що забруднення довкілля стічними водами також зростає, ставлячи перед експертами непросте завдання- як із найменшими втратами для прогресу завдавати природі якомога меншої шкоди. Виникає необхідність розробки ефективних методик очищення стічних вод, до найбільш результативних їх належить створення біологічних ставків. Познайомимося з ними ближче, дізнаємось суть цього терміну, різновиди та специфіку облаштування та застосування.

Концепція

Нині не є рідкістю. А біологічні ставки відносяться до їх числа, проте від інших різновидів їх відрізняє призначення - у таких ставках створюються максимально наближені до природних умови, в яких буде проводитися самоочищення стічних вод. Можна також зустріти й інші назви споруд - лагуни, прості ставки, стабілізаційні, ставки доочищення.

Основними «жителями» таких водойм є зелені водорості, які активно виділяють кисень під час своєї життєдіяльності, а цей хімічний елемент, своєю чергою, веде до прискорення розпаду органіки. Крім того, на процес розкладання впливають такі групи факторів:

  • Температура.
  • Аерація.
  • Швидкість води.
  • Життєдіяльність бактерій.

Таким чином і відбувається очищення води - природно і досить швидко. Всього за 5 діб можна провести повне очищення водойми. Крім того, рослини будуть накопичувати в собі важкі метали, які в природі піддаються розкладанню протягом тривалого часу.

Характеристика

Ознайомимося з основними параметрами біопрудів:

  • Оптимальна глибина невелика – від 0,5 до 1 метра.
  • Форма – прямокутник.
  • Співвідношення довжини та ширини залежить від способу аерації: якщо вона штучна, то пропорція 1:3, якщо природна – 1:1,5.

Саме в таких умовах відбувається масовий розвиток планктонних водоростей та інших корисних мікроорганізмів. Для виконання біопрудами своїх безпосередніх функцій поряд з ними висаджують такі рослини: очерет, лепеха, очерет, рогоз широколистяний, водний гіацинт та деякі інші.

Тривалість корисного використанняцих споруд – понад 20 років.

Різновиди

Біологічні ставки для вод можуть бути трьох основних видів, інформація про них для зручності сприйняття представлена ​​у форматі таблиці.

Крім того, можна зустріти й іншу класифікацію - розподіл на проточні та контактні, при цьому перші, у свою чергу, можуть бути багатоступінчастими.

Також біопруди можна поділити на три групи залежно від біотичного круговороту: анаеробні, аеробні та факультативно-аеробні.

  • Анаеробні найчастіше використовуються для часткового очищення води. Живі організми, що живуть у них, потребують великої кількості кисню. Істотним моментом таких водойм є неприємні запахи гниття.
  • Аеробні є найпотужнішими за рівнем очищення, оскільки живі в них живі організми, насамперед - водорості, беруть участь в окисленні стічних вод.
  • Факультативно-аеробні - проміжний варіант, що поєднує в собі неприємний запах гнилі та більш ефективне очищення.

При багатоступеневому очищенні в ставках останнього ступеня може розлучатися риба, найчастіше це короп.

Застосування

Дослідження довели, що найпростішою і при цьому ефективною системою очищення води є використання природних методів, зокрема рослинних організмів. Для водоростей поліпшення якості води є природною функцією, оскільки для нормальної життєдіяльності їм необхідні калій, фосфор та азот, а в кореневій системі утворюються мікроорганізми, які відповідають за окислення органіки. На цих факторах і засновано роботу штучних водойм.

Біопруди використовуються як для самостійного очищення вод, так і в складі цілих комплексу подібних споруд, наприклад, передуючи використання землеробських полів зрошення або для доочищення на станціях аерації. Для очищення стічних вод біологічні ставки переважно застосовувати в тих регіонах, де температура повітря становить не менше +10 ° С в середньому протягом року та помірно вологий клімат.

Санітарний нагляд

Очисні споруди, у тому числі біопруди, що знаходяться під постійним санітарним контролем, завдання у здійсненні якого виконується санепідстанціями. Контролювати стан таких водойм зобов'язані такі фахівці:

З метою контролю використовуються різні видидосліджень, включаючи бактеріологічне. Також перевіряється дотримання заходів щодо запобігання скиданню стічних вод, не підданих попередньому очищенню та знезараженню у водойми.

Користь

Біологічна очистка води у ставку, крім своєї простоти та результативності, виявляється ще й дуже корисною людині. Насамперед використовуються звичайні природні процеси, тому не йдеться про штучне втручання у життя природного співтовариства. Такі водоймища можуть бути використані як для самостійної так і для очищення. Крім того, біопруди допомагають у таких випадках:

  • Знищують до 99% кишкової палички.
  • Знижується майже до 100% вміст яєць гельмінтів.

Однак важливо відзначити і суттєвий мінус таких водойм - при низькій температурі ефективність їх використання знижується в рази, а вкриті крижаним покривом вони вже не можуть виконувати свої функції: у воду кисень не проникає, тому процес окислення органіки припиняється.

Використання біопрудів – водойм, у яких проживають живі організми – є найпростішою та найвигіднішою системою біологічного очищення ставка. Цей метод допомагає досягти суттєвої економії енергії та ресурсів, а результат при цьому буде дуже якісним. Крім того, дотримання якихось спеціальних умов не потрібно, догляд за спорудою максимально простий.

Біологічні ставки з природною та штучною (пневматичною або механічною) аерацією. Застосовують для очищення та доочищення міських, виробничих та поверхневих стічних вод, що містять органічні забруднюючі речовини.


При цьому в залежності від призначення споруди, стічні води, що подаються в неї, повинні відповідати вимогам представленим у табл. 13 а допустимі витрати в табл. 14.

Таблиця 13

Величина БПК повстічних вод, що пригнічуються в біологічні ставки

Таблиця 14

Допустимі витрати стічних вод, що підводяться в біологічні ставки

Примітка. Якщо величина БПК повно подаються для очищення в біопруди стічних вод перевищує вказані в таблиці 13 значення, слід передбачати попереднє очищенняцих вод.

Біопруд слід влаштовувати на нефільтруючих або слабофільтруючих грунтах. При несприятливих фільтраційному відношенні грунтах слід здійснювати протифільтраційні заходи, тобто. гідроізоляцію споруд. По відношенню до житлової забудови їх розташовують з підвітряної сторони панівного напрямку вітру в теплу пору року. Напрямок руху води в них має бути перпендикулярним до цього напрямку вітру.

Котловани біологічних ставків влаштовуються з допомогою, наскільки можна, природних зниження рельєфу території. Форму ставків у плані набувають залежно від типу аерації, а саме: при природній, механічній та пневматичній аераціях – прямокутній; при використанні саморухливих аераторів – круглий. У прямокутних спорудах рекомендуються плавні округлення кутів для запобігання утворенню в них застійних зон.

Радіус цих округлень повинен бути не менше 5 м. Крім того, у ставках з природною аерацією з метою забезпечення гідравлічного режиму руху води, близького до умов повного витіснення, відношення довжини споруди до його ширини має становити не менше 20, а за менших значень цього відношення слід передбачати конструкції впускних і випускних пристроїв, які забезпечують рух води з усього живого перетину ставка, тобто. розосереджені впуски та випуски стічних вод (рис.10). При штучній аерації співвідношення сторін секцій може бути будь-яким, але при цьому швидкість руху води, що підтримується аераторами, у будь-якій точці ставка повинна бути не менше 0,05 м/с.



Примітка. У біологічних ставках зі штучною аерацією стічних вод, відношення довжини до ширини в яких становить 1...3, слід приймати гідравлічний режим руху рідини, що відповідає умовам ідеального (повного) змішування.


Конструктивно біологічні ставки складаються не менше ніж з двох паралельних секцій з 3 ... 5 послідовними ступенями в кожній (наприклад, рис. 11). У цьому слід передбачати можливість відключення будь-якої секції чищення чи профілактичного ремонту без порушення роботи інших. Секції та щаблі біопрудів поділяються огороджувальними дамбами та греблями, що виконуються з ґрунтів, здатних зберігати форму. Їхня мінімальна ширина по верху повинна становити 2,5 м.

Примітка. У біологічних ставків площею менше 0,5 га ширина огороджувальних дамб і гребель по верху може бути знижена до 1,0 ... 15 м.

За наявності фільтрації через огороджувальні дамби та платини слід передбачати їх "одяг" у вигляді протифільтраційного екрану з глини (товщиною 0,3 м) або полімерних плівок. Крутизну укосів приймають з характеристик грунтів (табл. 15).


Таблиця 15

Крутизна укосів розділових та огороджувальних дамб та гребель

Впуски стічних вод у біологічні ставки, а також переливи рідини між ступенями очищення здійснюються за допомогою колодязів, забезпечених пристроями, що дозволяють змінювати рівень наповнення щаблів. Позначка лотка перепускної (впускної) труби повинна бути вищою за дно ставка на 0,3…0,5 м. При цьому впуск води в ставки зі штучною пневматичною аерацією проводиться через горизонтальний трубопровід, вихід якого розташовується на бетонній подушці, прямує вгору під кутом 90 0 і знаходиться нижче за позначку передбачуваного рівня льоду, а з механічною аерацією – через трубопровід безпосередньо в зону активного перемішування. Крім того, у місці виходу перепускної труби, щоб уникнути розмиву схилу, відповідні його учасники зміцнюються каменем або бетонними плитами. Для випуску стоків із споруди (ступеня) призначений збірний пристрій, що розміщується нижче рівня води на 0,15...0,20 робочої глибини ставка (глибини води).

З метою надання хвильової ерозії внутрішніх схилів дамб, а також розвитку вищої водної рослинності їх викладають каменем, плитами і покривають асфальтом по щебеневій підготовці смугою з шириною 1,5 м (на 1 м нижче рівня води і на 0,5 м вище). Щоб плити не сповзали, робиться уступ, який служить упором їм. Зовнішній укіс дамб слід засівати травою, що повільно росте, з низьким травостоєм, здатною запобігати ерозії, наприклад, пирієм сизим. Перевищення будівельної висоти дамби над розрахунковим рівнем води у ставку має бути не менше 0,7 м-коду.

Для підвищення ефективності очищення стічних вод до БПК повно = 3 мг/л, а також зниження вмісту в них біогенних елементів (насамперед, азоту та фосфору) рекомендується використовувати у ставках найвищу водну рослинність (очерет, рогоз, очерет та ін.). Ця рослинність повинна бути розміщена в останньому ступені ставка. Причому площу, яку займає найвища водна рослинність, можна визначити за навантаженням, що становить 10000 м 3 /сут на 1 Га при щільності посадки 150...200 рослин на 1 м 2 .