Дачные гидросооружения

Мероприятия По очистке сточных вод хозяйственно-бытовой канализации

Очистка сточных вод производится несколькими методами.

Механическая очистка

Выделение из сточных вод примесей путем отстаивания, процеживания или фильтрования. Взвешенные вещества ми­нерального происхождения (песок, глина, шлак) удаляют пу­тем осаждения в гидротехнических сооружениях типа песко­ловки.

Жиры, масла, нефтепродукты, смолы и другие всплывающие вещества удаляют с помощью жиро-масло-нефтеловушки.

Удаление мелкой суспензии производят путем процежива­ния или фильтрования в оборудовании, содержащем тканевую сетку или слой зернистого материала.

Механическая очистка стоков применяется в тех случаях, ког­да другие ингредиенты находятся в пределах допустимой кон­центрации для повторного применения воды или ее последу­ющей очистки.

Физико-химическая очистка стоков

Данный метод предусматривает ввод в очищаемую воду ве­ществ или реагентов в виде коагулята или флокулянта. Всту­пая в химическую реакцию с находящимися в воде ингредиен­тами, реагент способствует появлению нового вещества, которое оседает на дне или всплывает, уменьшая тем самым концентрацию загрязняющих веществ. Этод метод чаще все­го используется для очистки производственных стоков.

Биологические методы очистки

Данный метод очистки основан на поддержании жизнеде­ятельности микроорганизмов, находящихся в сточной воде, за счет органических веществ, которые находятся там же. Таким образом происходит очистка вод от загрязняющих ор­ганических веществ. Существуют методы биологической очи­стки, близкие к естественным условиям, и методы искус­ственной очистки, когда строятся аэротенки, биофильтры, аэрофильтры и т. п., в которых процесс проходит гораздо ин­тенсивнее.

Очистка от биологических элементов

Избыток азота можно удалять повышением рН воды в сто­ках до 10-11 путем известкования, а полученный в результа­те аммиак выводить в атмосферный воздух. Можно создавать условия для развития бактерий, которые из соединений кис­лорода с азотом, находящихся в сточной воде, для своей жиз­недеятельности поглощают кислород. Таким образом, азот становится свободным и улетучивается в атмосферный воздух. Избыток фосфора удаляют путем введения в сточную воду ре­агента (солей железа и алюминия или известь).

Дезинфекция очищенных сточных вод

Дезинфекцию производят после всех стадий очистки, вво­дя в очищенные стоки газообразный хлор, хлорную известь, а также с помощью электролиза или действием ультрафиолето­вых лучей.

Методы обработки осадка

При использовании различных методов очистки образует­ся осадок, накопление которого может происходить в гидротех­ническом сооружении до определенных пределов. Осадок уда­ляют из сооружений в специальные накопители, которые бывают естественного или искусственного происхождения. В этих на­копителях осадок сбраживают, обезвоживают и вывозят в ви­де удобрений на поля или используют в качестве твердого топ­лива в печах.

Защита трубопроводов и конструкций от агрессивно­го действия газов и сточных вод

При эксплуатации гидротехнические сооружения канали­зации подвергаются агрессивному воздействию газов и сточных вод с внутренней стороны и грунтовых вод — с наружной, что по­степенно приводит к разрушению железобетонных и стальных трубопроводов и конструкций.

Чтобы избежать этого, их изготавливают на цементе, не под­вергающемся коррозии под воздействием газов, сульфатных и углекислых вод; придают стенкам конструкций плотность и во­донепроницаемость; применяют надежную изоляцию бетонных поверхностей.

Гидроботаническая очистка сточных вод

Она представляет собой очистку сточных вод с помощью высших водных растений. Данный метод в настоящее время считается экологически наиболее безопасным и наименее ка­питалоемким, однако он требует значительных площадей. При прохождении сточных вод через корневую систему растений последние поглощают различные ингредиенты, находящиеся в них.

Высшая водная растительность локализует азотистые соеди­нения, которые могли бы быть использованы фитопланктоном, поэтому вода не «цветет». Кроме того, растения защищают по­ток воды от ветра.

Однако климатические условия не позволяют широко при­менять этот метод.

Каналы-бассейны гидроботанической очистки стоков — это сооружения для очистки сточных вод с помощью высших вод­ных растений. Они представляют собой несколько последова­тельно соединенных бассейнов, стены и дно которых могут быть выполнены из бетона с гидроизоляцией из битума, полиэтиле­на, глины или кирпича. В буферной емкости сточные воды раз­личного происхождения смешивают, затем происходит их на­сыщение кислородом из атмосферного воздуха. Кислород, растворенный в сточных водах, способствует активизации ми­кроорганизмов и интенсификации процесса биохимического окисления. При этом сточная вода осветляется за счет осажде­ния взвешенных частиц. Стенка буферной емкости обращена к бассейну. Здесь находится переливной желоб, по которому сточные воды из буферной емкости протекают в распределитель­ный желоб с равномерно расположенными по всей длине отвер­стиями. Под каждым отверстием находится полусферический каркас, ударяясь о который потоки воды превращаются в мел­кие капли, благодаря чему происходит аэрация стоков.

Высшие водные растения, контактирующие со сточными во­дами, укрепляют в каналах над дном. При прохождении через канал сточные воды интенсивно перемешиваются, а водные растения, извлекая из них питательные вещества минерально­го и органического происхождения, ассимилируют вредные вещества и превращают их в безвредную массу.

В конце вегетационного периода части высших водных рас­тений, находящиеся над поверхностью воды, обламываются и плывут к краю канала, где их вручную собирают и удаляют.

Благодаря круглогодичной жизнедеятельности этих расте­ний очистка сточных вод продолжается и зимой.

Продолжительность вегетационного периода высшей вод­ной растительности при температуре 5 °С и выше составляет около 244 суток в год.

Эффективность доочистки сточных вод в каналах гидробо­танической очистки показана в таблице 9.

Технология культивирования используемых в каналах выс­ших водных растений (тростник обыкновенный и камыш озер­ный) основана на механизированном способе посадки корневищ вместе с материнским грунтом путем их экскавации в естествен­ных зарослях, доставки к месту посадки и внесении корневого грунта на дно проточных секций канала. Для экскавации выби­рают сомкнутые заросли тростниковых из расчета 40-60 стеб­лей на 1 м2 высотой в конце вегетации до 3-4 м; камышовых — 200-250 стеблей на 1 м2 высотой до 1,5-2,5 м. Экскавация кор­невого грунта проводится на всю глубину залегания живых кор­невищ растений: тростниковых — на 1-2 м; камышовых — на 0,6-0,8 м.

Доставленный грунт равномерно рассыпают по дну проточ­ных секций из расчета 3-4 м3 на 12-14 м погонной длины ка­нала, а затем распределяют по поверхности слоем 15-25 см.

Заготовка и посадка полуводных высших растений прово­дится ранней весной, сразу же после оттаивания почвы.

В связи с тем, что посадочный материал тростника до об­разования стеблестоя не выдерживает затопления, проточ­ные секции канала следует наполнять очищаемыми стоками по мере роста стеблей. При культивировании камыша в сооруже­ниях проточные секции канала следует наполнить сразу на глубину до 2 м.

Рост высших водных растений регулируется срезанием надводной части, при этом важно не допускать повреждения корневой системы и самих стеблей.

Освобождение канала от биомассы, у которой закончился вегетативный период, позволяет предупредить вторичное за­грязнение, вымывание в осенне-зимний период токсичных ве­ществ, накопившихся в стеблях и листьях, а также заболачива­ние водоема.

Максимальная эффективность очистки сточных вод высши­ми водными растениями достигается при скорости течения стоков через заросли растений 10-20 м/час, при этом время прохождения должно составлять летом 2-4 часа, а зимой — 4-6 часов. В таблице 10 представлены данные о накоплении ми­кроэлементов водными растениями.

Различные виды высших водных растений способны погло­щать азот из очищаемых сточных вод в виде NH3l NO-ги NH4+. В таблице 11 представлены виды высших водных растений, спо­собные поглощать биогенные и минеральные вещества.

Кроме того, высшие водные растения для своей жизнеде­ятельности поглощают из сточных вод аминокислоты, пести­циды, токсиканты и метаболиты.

Адаптация тростника к неблагоприятному газовому режиму болотных почв объясняется наличием в корневищах и побегах крупных воздухоносных полостей и строением всех тканей. Кор­невища тростника образуют в почве густо разветвленную сеть, которая проникает на глубину свыше 2 м. Воздух из атмосферы в корневища тростника поступает через полые воздухопроводя- щие побеги. Благодаря тростнику обогащается кислородом воднопочвенная среда, в которой не только окисляются мине­ральные и органические вещества, но и происходят бактерицид­ные процессы.

Распад нефтепродуктов путем окисления происходит по схеме: предельные углеводороды непредельные угле­водороды - ч - спирты -^кетосоединения -^жирные кис­лоты —> углекислый газ вода.

При концентрации нефтепродуктов в сточных водах (1 г/дм3) поверхность воды очищается от них высшими водными расте­ниями в течение 5-10 суток.

Бактерицидными свойствами обладают многие выс­шие водные растения, что зависит от способности корневых систем выделять в воду кислород: чем больше кислорода в воде, тем активнее происходят бактерицидные процессы вокруг водного растения. После прохождения стоков через за­росли камыша не обнаруживаются возбудители тифа, сальмо­неллы, личинки аскарид и трихинелл; кишечные палочки унич­тожаются через 18 часов. Ниже представлена схема очистки сточных вод гидроботанической очисткой производительно­стью 17 тыс. м3/сут.

Контроль качества воды — одно из важнейших условий использования водных ресурсов, особенно при возврате воды в природу.

Землепользователь, планируя системы водообеспечения на земельном участке, должен помнить: универсальных систем очистки воды, подходящих для любых целей водопользова­ния, не существует. Поэтому, чтобы обеспечить эффективную работу водоочистного оборудования, необходимо сделать

4 Зак. 4І34

Полный химический и бактериологический анализ воды или стоков, начав с отбора проб для анализа.

ГОСТом 24481-80 установлен стандарт на отбор, транспор­тировку и хранение проб питьевой воды. Объем пробы уста­навливается в зависимости от определяемых ингредиентов. Пробы отбираются в чистые сосуды, изготовленные из бес­цветного прочного, химически стойкого стекла с притертыми пробками, после спуска воды в течение 15 минут при полно­стью открытом кране. Срокхранения проб и выполнения анали­за не должен превышать 72 часов с момента отбора воды.

Отбор проб воды могут производить только специализирован­ные лаборатории, в том числе санитарно-эпидемиологические станции, где имеется специальное оборудование и химические ре­агенты для проведения анализа питьевой воды и стоков.

Даже если вода для хранения собрана в стерильные сосу­ды и правильно обработана с целью удаления вирусов и бак­терий, присутствие простейших патогенных организмов, устой­чивых к дезинфицирующим веществам, может создать большие проблемы. Фильтрация в сочетании с дезинфекцией или кипя­чение в течение трех минут являются самыми эффективными средствами для удаления этих стойких организмов. Соблюде­ние гигиенических норм при отборе воды и ее хранение в сте­рильных сосудах является лучшим способом для того, чтобы из­бежать всех опасностей.

При создании запаса воды следует:

— использовать для хранения стерильные сосуды, изготов­ленные из пищевого пластика;

— мыть руки перед отбором воды и не дотрагиваться до вну­тренней поверхности сосуда или крышки;

— кипятить воду;

— хранить сосуды с водой по возможности в самом холод­ном и темном месте;

— своевременно использовать или заменять запасы воды.