Стабилизационные пруды, называемые также лагунами или окислительными прудами, обычно применяются для биологической очистки сточных вод в сельской местности. Хотя они обслуживают только около 7% населения, в США насчитывается около 3500 лагун, устроенных в 90% населенных пунктов с населением менее 10 000 чел. Пруды подразделяются на факультативные, третичные, аэрационные и анаэробные в соответствии с типом биологических процессов, протекающих в них.[ ...]
Факультативные пруды. Это наиболее широко распространенные лагуны, используемые для стабилизации городских сточных вод. Превращения бактериальным путем происходят как в аэробных, так и в анаэробных условиях, отсюда название «факультативный пруд». На рис. 11.36 показаны основные биологические процессы, происходящие в пруду. Находящиеся в суспензии органические вещества разрушаются бактериями с выделением азота, фосфора и углекислого газа. Эти не--органические соединения под действием энергии солнечного света используются водорослями для своего роста, в процессе которого они выделяют в раствор кислород. Растворенный ¡кислород в свою очередь поглощается бактериями, чем замыкается симбиотический цикл. Кислород вводится в воду также при реаэрации под действием ветра. Осаждающаяся взвесь разлагается на дне в анаэробных условиях, выделяя неорганические питательные вещества и пахучие соединения, например сероводород и органические кислоты. Последние обычно окисляются в аэробной зоне воды у поверхности, что предотвращает их выделение в атмосферу.[ ...]
Бактериальный распад и рост водорослей сильно замедляются при низкой температуре. Зимой, когда температура воды в пруду только на несколько градусов выше точки замерзания, поступающие органические загрязнения скапливаются в холодной воде. Микробиальная активность ослабляется из-за ледяного и снежного покрова, не пропускающего солнечного света и препятствующего реаэрации под действием ветра. В таких условиях вода может стать анаэробной, что является причиной возникновения запахов во время весеннего таяния до восстановления жизнедеятельности водорослей. Подобные явления могут происходить в течение нескольких недель (в зависимости от климатических условий и от количества скопившихся за зиму органических веществ).[ ...]
Для предотвращения роста водных сорняков требуется минимальная глубина 0,6 м, но при глубине более 1,5 м могут возникнуть сильные запахи из-за анаэробных условий на дне.[ ...]
Обычно очистное сооружение описываемого типа состоит из двух или более мелких плоскодонных прудов, окруженных земляными насыпями (рис. 11.37). Сточная вода поступает через впускную распределительную камеру, проходит через снабженные затворами соединительные трубопроводы и отводится через выпускное устройство. Из впускных трубопроводов, контролируемых задвижками, размещенными в распределительной коробке, вода выливается возле центра прудов. Требуемая глубина воды поддерживается с помощью клапанов в выпускном устройстве. Наличие соединительных трубопроводов между прудами позволяет использовать последние как параллельно, так и последовательно. Насыпи сооружаются с относительно пологими откосами, для того чтобы уменьшить сползание грунта в лагуну и облегчить скашивание травы на склонах. Часто внутренние откосы защищаются каменной наброской для предотвращения эрозии под действием волн. Если грунт водопроницаемый, то дно прудов следует изолировать бентонитовой глиной или покрыть пластиком для предотвращения загрязнения грунтовых вод. Участок, на котором расположены пруды, должен быть обнесен забором, чтобы закрыть доступ для животных и предотвратить несчастные случаи.[ ...]
Нагрузки по органическим загрязнениям на стабилизационные пруды выражаются в БПК в сутки на 1 м2 площади водной поверхности. В северных штатах максимальная допустимая нагрузка составляет около 2,2 г БПК/(м2-сут)—при такой нагрузке весной неприятные запахи сводятся к минимуму. В тех климатических условиях, где поверхность прудов не покрывается льдом, могут назначаться более высокие нагрузки; например, на юге и юго-западе практикуется нагрузка 5,6 г БПК/(м2-сут). Эти нагрузки составляют 0,0015—-0,0037 кг БПК/(м3(-сут) для глубины воды 1,5 м, что значительно ниже нагрузок на единицу объема, приходящихся на аэротенки и биофильтры. Время пребывания сточной воды в стабилизационных прудах составляет от 3 до 6 месяцев, в зависимости от нагрузки по органическим загрязнениям, глубины сточной воды, интенсивности испарения и потерь вследствие фильтрации через грунт.[ ...]
Факультативные пруды, в которых обрабатываетя только бытовая сточная вода, обычно не продуцируют неприятных запахов, за исключением короткого периода в весеннее время года. В прудах же, где очищаются городские сточные воды, включающие производственные стоки, могут возникать устойчивые неприятные запахи. Часто это является результатом перегрузки по органическим веществам сточных вод от предприятий пищевой промышленности или присутствия в производственных стоках веществ с дурным запахом. Наилучшее решение этой проблемы — требовать предварительной очистки производственных стоков на промышленных предприятиях до сброса их в канализационную систему.[ ...]
При очистке сточных вод в факультативных прудах очень сложно добиться того, чтобы вытекающая из них вода соответствовала нормам на содержание взвешенных частиц 30 мг/л, так как только концентрация взвешенных в воде водорослей обычно составляет 50—70 мг/л. В некоторых случаях выполнить требования норм можно при последовательной схеме работы прудов и тщательном контроле за сбрасываемым потоком. В других случаях стоки либо распределяются по земельным угодьям, либо подвергаются дополнительной очистке для удаления взвешенных веществ перед сбросом. Коллоидные и нерастворен-ные частицы могут быть удалены пропуском воды через гравитационный фильтр, аналогичный используемому при очистке природной воды, когда ей предшествует химическая коагуляция, либо через фильтр с направлением воды снизу вверх. В этом фильтре вода проходит через загрузку с контролируемой скоростью для улавливания части взвешенных частиц.[ ...]
Наиболее распространенный способ сброса воды из прудов на сельскохозяйственные угодья—орошение путем разбрызгивания (см. п.14.6). Кроме удаления взвеси может также потребоваться хлорирование сбрасываемой из прудов воды для приведения качества воды в-соответствие с нормами на содержание фекальных колиформных бактерий.[ ...]
В заключение следует упомянуть, что факультативные пруды лучше всего подходят для небольших городов, в которых не предвидится развития промышленности и имеются свободные земельные участки для сооружения прудов и удаления обработанной воды. Преимущества прудов по сравнению с очистными сооружениями промышленного типа, заключающиеся в небольшой первоначальной стоимости и простоте конструкции, могут быть сведены на нет затруднениями, возникающими в период их эксплуатации. Основные проблемы связаны с плохой ассимилятивной способностью прудов в отношении производственных стоков, выделением запахов и несоответствием нормам на очищенные сточные воды, сбрасываемые в поверхностные водоемы.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема ¡биологических процессов с участием бактерий и водорослей в факультативном стабилизационном пруду |
 |
| Схема анаэробного стабилизационного спруда для очистки сточных вод мясоперерабатывающих предприятий |
 |