Файл: Очистка промышленных сточных вод..pdf

требует более длительного времени, достигая в отдель­ ных случаях 2—3 месяцев [77].

Биологические пруды. В биологических окислитель­ ных прудах протекают следующие процессы: распад органических загрязнений и их использование бактерия­ ми, водными растениями и животными, синтез органи­ ческих веществ из неорганических соединений, накопле­ ние микроэлементов в клетках водорослей и бактерий.

Пруды, или лагуны, используются для очистки малых количеств бытовых сточных вод, накапливающихся в небольших населенных пунктах, а также сточных вод про­ изводств малой и средней мощности [9]. Этот метод бо­ лее экономичен, чем очистка на дорогостоящих сооруже­ ниях (аэротенках, биофильтрах и др.). Пруды исполь­ зуются для очистки сточных вод во многих странах, особенно широко они распространены в США.

Использование прудов резко возросло в последнее время для очистки сточных вод пищевых производств (сахарных, консервных, мясокомбинатов, боен и др.) [10] химических, нефтеперерабатывающих, целлюлознобумажных, а также промышленных сточных вод совме­ стно с бытовыми. Пруды применяются также для пред­ варительной очистки сточных вод перед аэротенками [57] и, гораздо чаще, для доочистки их перед сбросом в водоем.

Биологические пруды бывают единичные и многока­ мерные (3—8 прудов и более), аэробные, работающие с

прудов и др.

Различают неоколько систем окислительных прудов: простейший вид их характеризуется непрерывным дей­ ствием и аэрацией при помощи специального вращаю­ щегося вала. Ил, накапливающийся на дне, периодиче­ ски удаляют. В других системах активный ил отводят вместе со сточными водами в сточную канаву. В случае

234

возникновения в последней анаэробных условий актив­ ный ил отделяют от очищенной сточной воды в отстой­ никах. Имеется еще одна разновидность прудов. В пру­ де устраивают эмшеры с переливами, таким образом в нем нее создают условия для осаждения активного ила, откуда его удаляют по мере надобности. Встречаются также пруды с меняющимся уровнем. Они имеют авто­ матическое управление. Здесь процесс идет в два этапа: осаждение и аэрация. В период аэрации сточные воды подаются в пруд. Уровень воды поднимается, вода аэри­ руется при помощи вала. При остановке аэрирующего вала ил оседает и осветленная вода отводится из пруда.

Если при бытовых сточных водах чаще всего использіуют пруды глубиной 30—80 см, то очистка производ­ ственных сточных вод часто осуществляется в глубоких прудах (1,2—4 м). Большое значение имеет длитель­ ность пребывания сточной воды в прудах. В единичных прудах она колеблется от нескольких дней (не менее 2—3) до месяца, а в системе прудов — 60 дней и более. До­ стигаемая степень очистки в прудах 50—80%.

Работа биологических прудов в основном определяет­ ся следующими условиями: температурой, освещенно­ стью солнцем, нагрузкой по БПК, размерами и формой прудов, перемешиванием и связанным с ним содержа­ нием кислорода, а также развитием фитопланктона, который насыщает кислородом толщу воды пруда и является одним из важнейших факторов, участвующих в самоочищении прудов, особенно мелководных. Имеет также значение величина pH.

В глубоких прудах с длительным пребыванием сточ­ ных вод процессы самоочищения определяются другими показателями. Содержание кислорода в воде таких пру­ дов меняется по слоям в зависимости от глубины, боль­ шое значение имеет осаждение взвешенных веществ, образование ила на дне и т. д. Для интенсификации очистки промышленных сточных вод в прудах применяют

235

многократную рециркуляцию, искусственное аэрирование, добавляют соли азота и фосфора, активный ил. Наибо­ лее эффективно искусственное аэрирование с помощью разнообразных устройств: вращающихся валов, аэрато­ ров Кесснера, подвижных аэраторов, которые забирают воду ниже поверхности пруда и разбрызгивают ее в воздухе, а также подвижных аэраторов, которые заса­ сывают воздух вглубь очищаемой воды в прудах [41].

Несомненно, очистка сточных вод в прудах в зимних условиях менее эффективна, чем в летних. Н. Ф. Федо­ ров и С. М. Шифрин рекомендуют ограничивать период работы прудов в средней части СССР 4—5, а на юге —

7—9 месяцами [105].

При очистке, например, в прудах фенольных сточных вод были получены хорошие результаты: содержание ле­ тучих фенолов снижено па 99,9%, всех фенолов — на 99,2%. Концентрация загрязнений в целом снизилась на 91—95%. Одновременно распадались цианистые соеди­ нения и окислялись соединения серы [9].

На Саратовском нефтеперерабатывающем заводе после прудов-отстойников концентрация нефтепродук­ тов снижалась на 92—96% [18]. Эффективно снижалось количество остаточных загрязнений после биологической очистки теплых сточных вод нефтеперерабатывающего Новоярославского завода в буферном трехсекционном

том. Результаты очистки в зимний и летний периоды года мало отличались.

При наличии теплых сточных вод пруд может очи­ щать стоки круглый год. Кроме того, буферный пруд мо­ жет предотвратить попадание загрязнений в водоем в случае аварии на очистных сооружениях или залповых сбросов сточных вод.

На Северодонецком химическом комбинате после комплекса мероприятий по очистке химическими и

236

биохимическими методами очищенная сточная вода посту­ пала для доочистки в двухступенчатые буферные пруды, которые были заселены мальками зеркального карпа и другими видами рыб. Рыбы (успешно росли и развива­ лись, что указывало на вполне удовлетворительную очи­ стку сточных вод, содержащих до обработки сильно ток­ сические вещества (рыбы очень чувствительны к загряз­ нениям). Вода после пребывания в прудах поступала в циклы оборотного водоснабжения комбината [61].

Разновидностью обезвреживания сточных вод в пру­ дах является очистка их с помощью водорослей, которые интенсифицируют процесс распада органических загряз­ нений. Для этой цели чаще всего применяют хлореллу, а также ее совместно со сценедесмус, анкистродесмус и др. В очистке принимают участие и бактерии.

Хлорелла относится к одноклеточным зеленым планк­ тонным водорослям; отдельная клетка ее имеет круг­ лую или овальную форму, оболочка гладкая, иногда покрытая слизью. Она является неподвижной водорос­ лью, имеет несколько видов, в зависимости от вида диа­ метр ее колеблется от_2 до 10,5 мм [46]. Хлорелла ши­ роко распространена в природё. Местами ее обитания являются водоемы, увлажненная почва и многие пред­ меты на поверхности земли (деревья, камни и др.), ко­ торые под влиянием роста на них хлореллы покрывают­ ся ярко-зеленым налетом. Эта водоросль способна жить и размножаться в сильно загрязненных органическими веществами водах [46].

В настоящее время хлорелла используется для очи­ стки в прудах производственных сточных вод главным образом пищевой промышленности: крахмальной, сахар­ ной, пивоваренной и д р .[ 1 0 ].

В последние годы успешно проведены полупроизводственные испытания очистки хлореллой сточных вод, со­ держащих капролактам, на комбинате искусственных и синтетических волокон ,[67]. Этот способ очистки очень

238

При анаэробном сбраживании сточных вод свино­ ферм доочистка их в аэробном пруде давала очень хорошие результаты (табл. 25) [119]. Следовательно, целесообразно создание каскада аэробных прудов, пос­ ле которых можно будет сбрасывать очищенную воду в водоем. Этот вид очистки сточных вод недостаточно изу­ чен, но перспективен, поскольку позволяет удалять боль-

Таблица 25

Показатели анаэробного сбраживания и аэробной доочистки сточных вод свиноферм в прудах [119]

шое количество загрязнений. Одним из недостатков ме­ тода являются неприятные запахи (в том числе серо­ водорода) при расположении анаэробных прудов вбли­ зи жилых зданий. Для борьбы с запахом сероводорода исследователи предлагают добавлять к подаваемым во­ дам NH4NO3 или НШ з (400—800 мг/л), что способству­ ет также регулированию pH в прудах.

АНАЭРОБНОЕ БРОЖЕНИЕ

Анаэробное брожение применяется для сбраживания осадков, образующихся при биохимической очистке про­ изводственных сточных вод, а также как первая ступень очистки очень концентрированных промышленных сточ­

240