пускается на иловые площадки, где высушивается до такой степени, что не стекает с лопаты. После компостирования он используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве.

Комплекс очистных сооружений с биофильтрами включает, как мы в этом убедились, целый ряд отдельных устройств, так что его нельзя считать простым. Поэтому делалось много попыток разработать для небольших населенных пунктов методы, при которых с помощью несложного оборудования можно было бы добиться нужной степени очистки сточных вод. Метод сбраживания, дающий хорошие результаты при малом количестве сточных вод, для обработки их значительного количества оказывается неприемлемым, ибо стоимость строительства при этом слишком возрастает из-за увеличения объема сооружения для длительного пребывания воды в резервуаре, а также вследствие увеличения количества выделяющихся газов и распространения запахов в недопустимых пределах. Вместо этого следует применять такие биологические процессы, которые при участии кислорода воздуха значительно быстрее обеспечивают эффективную очистку сточных вод и не связаны с загрязнением окружающей среды.

Ряд биологических методов очистки сточных вод основан на процессах, аналогичных тем, которые совершаются при уже знакомом нам самоочищении водоемов. Простейшими сооружениями подобного рода являются биологические пруды или каналы. Вследствие участия кислорода в процессах очистки их также называют окислительными прудами и каналами. Более сложным, но и более эффективным является метод очистки сточных вод активным илом, с которым мы подробно ознакомимся в следующей главе. Имеется еще ряд решений для очистки сточных вод активным илом (циркуляционные каналы, малые аэрационные установки), обеспечивающих

ббльшую производительность и лучшую эксплуатационную надежность по сравнению с более простыми методами или же являющихся более дешевыми и простыми по сравнению с более совершенными в техническом отношении решениями. Подобно тому как поля фильтрации являются прототипом искусственных биофильтров, так и биологические пруды можно рассматривать как простейшие сооружения для очистки сточных вод активным илом. Если оставить на какое-то время налитую в неглубокий резервуар сточную воду, то в ней произойдет разложение органических загрязнений, вызванное деятельностью находящихся в ней микроорганизмов. Поскольку такое разложение постоянно происходит в ограниченном пространстве, то при этом соблюдаются все присущие биологическому процессу признаки. Вследствие простоты устройства биологические пруды относят к естественным биологическим методам очистки сточных вод.

В биологических прудах бактерии и другие организмы перерабатывают органические вещества, находящиеся в сточных водах, превращая их в простые минеральные соединения. Произрастающие в прудах водоросли, как и все растения, обладают способностью под воздействием солнечного света выделять кислород. Это имеет большое значение для насыщенности биологических прудов кислородом.

Наряду с этим в воде растворяется кислород, поглощаемый водной поверхностью. В зимнее время под ледяным покровом прудов, разумеется, приостанавливается жизнедеятельность водорослей. Таким образом, в это время года прекращается выделение растениями кислорода, а поскольку через ледяной покров пруда в воду не поступает кислород, начинается гниение содержимого биологического пруда. Снаружи этот процесс не очень заметен, поскольку происходит он под толщей льда. Весной же, при тая-

НИИ льда, загнивающее содержимое биологического пруда испаряется до тех пор, пока в нем не возобновятся активные биологические процессы, протекающие во время роста водорослей. Поэтому весеннее время года является критическим периодом для эксплуатации прудов. Хотя в случае биологических прудов речь идет о самых простых водорослях, систематические исследования их роли были проведены лишь недавно. Как и при использовании других биологических методов, здесь необходимо предварительно удалять взвешенные вещества из сточных вод, пропуская последние через отстойник. Если не устраиваются бетонные резервуары, постоянно очищаемые от осадка, что сохраняет воду свежей, остается лишь соорудить земляной резервуар, в котором осевший на дно осадок может храниться длительное время и из которого его эпизодически удаляют. Однако вследствие начинающегося гниения осадка от таких резервуаров распространяется неприятный запах. Биологические пруды, площадь водной поверхности которых составляет около 1 га, рассчитываются на прием сточных вод от 500—2000 жителей. Глубину воды в биологических прудах принимают от 0,6 до 1,5 м. При постоянном наличии в воде пруда растворенного кислорода пруд можно использовать для разведения рыбы. Лучше всего в этом случае разводить карповых рыб.

Теперь рассмотрим еще одно простое сооружение для биологической очистки сточных вод—циркуляционные окислительные каналы. В то время как в биологические пруды кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов, поступает через водную поверхность или в результате жизнедеятельности низших растений, в окислительные каналы его приходится подавать искусственным путем, с помощью аэрацион-ного оборудования. Этот процесс осуществляется с помощью роторного аэра-

a^pamojo

oxucjJumeJTbMbiu. ?саиал

тора, снабженного металлическими щетками. При вращении на водной поверхности они постоянно нагнетают воздух в сточную воду и, кроме того, приводят ее в движение. Окислительные каналы в плане напоминают автодром. Поступающая с одной стороны окислительного канала вода фактически должна совершать несколько оборотов, прежде чем она покинет канал с другого конца. Роторный аэратор, располагаемый поперек канала, придает массе воды большую скорость, заставляя ее постоянно циркулировать по замкнутому кругу. Сточная вода находится в канале в среднем в течение суток, а в некоторых случаях даже до пяти суток. Лоток для воды устраивают с покатыми стенками, которые могут выполняться из бетонных плит. Эти простые сооружения могут принимать сточные воды от 500— 1000 жителей, а для обслуживания большего числа жителей число каналов удваивают или утраивают. Даже такие простые сооружения, как окислительные каналы, не могут функционировать без обслуживания. Один только механический щеточный аэратор, приводимый в действие электродвигателем, требует определенного наблюдения и ухода. При использовании таких сооружений отпадает необходимость в предварительном отстаивании, так как водные организмы при длительном пребывании загрязненной воды в канале пере-

рабатывают даже находящиеся в ней мельчайшие твердые загрязнения. Крупные загрязнения задерживают с помощью решетки до впуска сточных вод в окислительный канал. При таком способе очистки сточных вод часть взвешенных веществ, поступивших первоначально в сооружение из канализации, и образовавшегося хлопьевидного ила неизбежно уносится вместе с очищенной водой. Хотя ббльшая часть этого ила глубоко минерализована в результате процессов разложения, т. е. переведена в вещества, не поддающиеся дальнейшему окислению, тем не менее этот ил представляет собой дополнительную нагрузку для водоемов, в которые он попадает. Этот недостаток простых окислительных каналов можно устранить, поместив между каналом и водоемом отстойник. Таким образом удается задержать эти остатки ила и улучшить качество воды, сбрасываемой в водоем. Ил не должен долго находиться во вторичном отстойнике, поскольку он все еще сохраняет способность к загниванию. Для этого выбирают либо двухъярусные отстойники, давая возможность илу перегнивать в расположенной внизу иловой камере, либо сооружают воронкообразный отстойник, из которого ежедневно выпускают ил на специальную площадку, где его подсушивают. В последнем варианте обработки ила не исключается возможность выделения неприятного запаха, зато снижается стоимость строительства сооружения.

С устройством вторичного отстойника процесс очистки усложняется, однако качество ее улучшается. Всем давно известно, что при повышении эффективности очистки сточных вод возрастают и эксплуатационные затраты, так как и при очистке воды невозможен «перпетуум мобиле». Однако можно сказать иначе: более высокие строительные и эксплуатационные затраты всегда выражаются в более эффективной очистке, поскольку в этом случае в техническом отношении

^1^ирк}^ляуионный окислительный ксгмал ^ свторигиым omcmouHuifoM

С.

t

у

!1

^ос

уостг^пление \\ стогной

OmcmouHut^

чои^а^тсьс с^л поусушки.

сооружение спроектировано лучше. Касаясь экономической стороны очистки сточной воды, хочется отметить следующее. Относительные затраты на очистку 1 м воды снижаются при увеличении размеров сооружения. Таким образом, очистка сточных вод в 10 установках, каждая из которых пропускает ежесуточно по 100 м^ сточных вод, обходится гораздо дороже, чем в одном сооружении, пропускающем такое же количество воды (1000 м^). Поэтому при канализовании территории бассейна водного источника стараются сразу строить крупные сооружения, так как в этом случае при меньших затратах

добиваются максимального улучшения чистоты водоема.

Однако вернемся вновь к нашим малым очистным сооружениям. Окислительные каналы, как мы в этом убедились, представляют собой простые сооружения, эффективность которых может быть повышена при их работе в комплексе со вторичными отстойниками. Возникает мысль: а нельзя ли удаляемый из вторичного отстойника ил, состоящий главным образом из биологически активных хлопьев, многократно использовать в целях очистки? Для этого необходимо направить организмы, из которых состоит коагулированный ил, в аэрируемую часть сооружения, где они будут выполнять свои полезные функции по уничтожению загрязнений. Благодаря возврату биологически активного ила эффективность сооружения возрастает. Такая циркуляция активного ила легко достигается путем конструктивного соединения вторичного отстойника с аэрируемым резер-вуаром-аэротенком. Осевший ил через отверстие, предусмотренное в самом низу отстойника, возвращается самотеком в аэротенк и вновь принимает участие в процессе очистки. В этих случаях аэраци-онный резервуар и отстойник выполняют из бетона, а для очень малых сооружений может быть выбрана установка, предварительно смонтированная из листовой стали. При необходимости возврата активного ила в окислительный канал последний с помощью трубопровода и насоса можно соединить с отдельно стоящим вторичным отстойником. Таким образом, в принципе мы уже описали метод очистки, более подробно рассматриваемый в следующей главе,— метод очистки сточных вод активным илом. Этот же метод, как мы убедились, может успешно применяться и при очист-

стогиыос воу

и7истовояСжатый

сталь6озу1уж

ке сточных вод в небольших населенных пунктах и, следовательно, является универсальным и эффективным методом очистки сточных вод.

Рассмотрим теперь в целом все возможные методы очистки сточных вод в небольших населенных пунктах. Прежде всего с помощью решеток из сточных вод удаляют крупные загрязнения. Затем из них выделяют песок, а с помощью отстойников осаждают находящиеся в них взвешенные вещества. Для дальнейшей очистки используются биологические процессы, аналогичные процессам, происходящим в населенной живыми организмами почве или в водоемах. При почвенной очистке сточных вод хорошо зарекомендовали себя поля орошения и поля фильтрации. По тому же принципу работают биологические фильтры. По аналогии с процессами, протекающими в самоочищающихся прудах и проточных водоемах, происходит очистка в биологических прудах, окислительных каналах и малых сооружениях с активным илом. Все эти методы при соответствующем обслуживании сооружений обеспечивают надлежащую очистку сточных вод, которые затем можно без каких-либо опасений сбрасывать в водоемы.

Как очищают

сточные воды

в больших городах!

в настоящее время трудно себе представить, как бы выглядели наши большие города, если бы сточные воды этих городов не отводились через канализационную систему. А ведь прошло всего менее ста лет с того времени, когда от устройства канализационных коллекторов перешли (в первую очередь в больших городах) к канализационному строительству, сыгравшему огромную роль в улучшении санитарного состояния городов. Без развития канализационных систем устройство туалетов внутри жилых зданий было бы просто немыслимо. Представьте себе на минуту наши здания высотой в 20 этажей и более, на задних дворах которых (теперь уже отсутствующих) располагались бы уборные выгребного или выносного типа. Следовательно, в наше время устройство канализации является одной из важнейших предпосылок градостроительства. Но даже теперь, когда во всех наших больших городах уже в течение многих десятилетий существуют канализацион-

ные системы, не следует считать, что развитие в этой области прекратилось и что остается лишь поддерживать эти сооружения в исправном состоянии. Это далеко не так: во-первых, при реконструкции наших городских центров и за стройке новых жилых районов требуется подключение зданий к существующей канализационной сети и ее дальнейшее расширение, а во-вторых, вследствие возрастающего расхода сточных вод сооружения для их очистки следует постоянно совершенствовать и расширять. Поэтому строительство канализационных сооружений для очистки и отвода сточных вод является неотъемлемой составной частью инженерных работ по прокладке подземных коммуникаций, таких же необходимых, как строительство жилых зданий и многих других наземных объектов.

Водохозяйственные органы должны работать в тесном сотрудничестве с органами, занимающимися вопросами городского благоустройства, чтобы на основе перспективного плана определить задачи предстоящего строительства и подготовить их выполнение.

В предыдущей главе, рассматривая очистку сточных вод и отвод их с территории небольшого населенного пункта, мы уже изложили основные принципы устройства канализационных систем отдельно стоящих зданий и систем наружной канализации, а также методы очистки сточных вод. В больших городах используются, по сути дела, такие же системы, однако по своим размерам и сложности устройства они значительно превосходят ранее упомянутые и поэтому требуют специального рассмотрения. Целесообразно снова проследить весь путь, проделываемый сточными водами от места их образования до сброса в водоемы. В каждом доме, на каждом производственном предприятии, в общественных учреждениях в результате потребления питьевой и технической воды образуются бытовые или производственные

СГ^^^" £5&>и.мал

(хЛ^еспттавыой-zeciccui

Канализациизаувиж1!;а

сточные воды. О том, как образуются и отводятся сточные воды из поселковых домов и с территорий садовых участков, мы уже знаем. Обычно внутренние канализационные системы подключаются к уличному канализационному коллектору, за исключением особых случаев, когда, несмотря на наличие коммунальной канализации, производится очистка сточных вод в индивидуальных очистных установках приусадебных участков с последующим отведением сточных вод в водоем. Поскольку для отвода сточных вод всегда предусматривается уклон,

то подключение санитарно-технического оборудования зданий к сети коммунальной канализации легко осуществимо. Однако в больших городах нередки случаи, когда отдельные помещения, расположенные ниже уровня земли, временно или постоянно не имеют свободного стока. Это бывает в тех случаях, когда выпуск, находящийся в подвальном помещении здания, расположен ниже уровня, на котором находится уличный канализационный коллектор. При незначительном наполнении коллектора свободный сток сточных вод от подвального помещения оказывается еще возможным. В случае же интенсивного наполнения коллектора, что бывает, например, во время сильного дождя при общесплавной канализации, в сети возникает подпор, приводящий к затоплению подвального помещения обратным током воды. При отсутствии свободного стока следует предусматривать насосную установку, обеспечивающую подъем воды до уровня, на котором находится вода в уличном канализационном коллекторе. При возникновении в сети временного подпора достаточно установить обратный клапан, который в случае максимального наполнения уличного коллектора всегда предохранит глубоко расположенное подвальное помещение от затопления. При наличии таких обратных клапанов сточные воды могут стекать только в одном направлении. Разумеется, полностью полагаться на такие клапаны при продолжительном подпоре нельзя, так как возможно скопление твердых частиц, которые могут нарушить герметичность клапана. Поэтому, согласно стандарту TGL 10698, для защиты глубоко расположенных помещений от затопления в случае образования подпора в сети на трубопроводе дополнительно устанавливается еще задвижка, обслуживаемая вручную. Эта задвижка всегда находится в закрытом положении и открывается лишь для выпуска сточных вод в коллектор. Таким образом, даже в случае