ско/оость мотока.

есок не отлагается

Jkojiasi скорость потока. Отложение necica

чения происходит оседание на дно сначала крупных, а затем и мелких частиц песка. Этот процесс легко проследить на примере ручья. На тех участках, где течение быстрое, например там, где вода стекает по крутому склону, на дне ручья можно заметить исключительно крупный галечник. Далее на участках, где уклон становится меньше, на дне обнаруживаются гладкие мелкие камешки и, наконец, на ровных участках дно ручья целиком состоит из песка. При очень медленном течении воды на дне отлагается также ил. Песколовка, устраиваемая на очистных сооружениях, должна задерживать песок, не допуская в то же время образования отложений взвеси. Поэтому скорость течения должна быть не слишком большой и в то же время не слишком малой. Она должна составлять примерно 30 см/с, так как в этом случае из сточной воды выпадает только песок. Этот процесс осуществляется в продольных каналах, устроенных таким обрезом, что в них постоянно поддерживается необходимая скорость течения. В малых установках прокладывают по крайней мере два расположенных рядом канала, с тем, чтобы

2$вуосг!гр1 сный отстойник.

один из них можно бьто выключать на, время прочистки. Для сушки песка ис-: пользуются специальные площадки. Очищенные от крупных отбросов и песка сточные воды содержат еще большое количество загрязнений, поскольку с помощью решетки их задерживается всего лишь 5%. Если скорость течения сточных вод будет еще меньше, чем при прохождении через песколовку, то можно добиться осаждения взвешенных веществ. В Этом случае необходимо иметь достаточно большие резервуары или каналы, чтобы обеспечить протекание по ним воды в течение 1—2 ч от места впуска до места выпуска из резервуара. В течение этого времени на дне резервуара отлагаются практически все способные оседать частицы взвешенных веществ. Теперь предстоит либо сдвинуть массу отложившегося осадка с помощью механических приспособлений в одно место и затем выпустить его, либо дать возможность осадку попасть через продольные щели а отстойном желобе, как это предусмотрено в двухъярусных отстойниках, в расположенную под желобами иловую камеру. Как мы видим, задержание осадка может производиться в резервуарах различной конструкции. Путем выделения из сточных вод взвешенных веществ, состоящих большей частью из способных к разложению

органических веществ, можно добиться степени очистки сточных вод, равной 30% максимально возможной. Большего даже с помощью более крупных отстойников добиться не удается. Однако такой очистки в большинстве случаев бывает недостаточно для того, чтобы можно было отвести сточные воды в водоемы, и поэтому неосевшие загрязнения должны быть удалены на последующей стадии очистки.

Наилучший результат дают биологические методы очистки. Наглядное представление о них мы получили, знакомясь с процессами самоочищения водоемов и разложения органических веществ в населенной живыми организмами почве. Техника использует естественные Процессы, совершающиеся в природе, ускоряя их с помощью различных вспомогательных средств, повышая их эффективность или в некоторой степени замедляя их. Таким образом, все методы биологической очистки являются как бы повторением соответствующих естественных процессов, происходящих в природе. Распад загрязнений в водной среде или в населенной живыми организмами почве является частью круговорота органических веществ. Процессы, совершающиеся при очистке сточных вод, по сравнению с технологическими процессами какого-либо производства кажутся на первый взгляд менее сложными. Однако в настоящее время мы имеем лишь частичное представление о закономерностях естественных процессов, происходящих в природе. Поэтому управление биологическими процессами, происходящими в Очистных сооружениях, пока что не достигло такой степени точности, которая свойственна управлению современными производственными процессами. Тем не менее сточные воды возможно очищать в любых желаемых пределах, причем Эти пределы определяются только технико-экономической целесообразностью. В канализационной технике различают естественный и искусственный методы

биологической очистки. Такое разделение является в какой-то мере произвольным, поскольку биологические процессы всегда являются естественными процессами. Разница между ними состоит лишь в степени применения при очистке сточных вод тех или иных технических средств. Можно также сказать, что искусственные методы очистки предусматриваются на небольших по площади сооружениях (интенсивные методы), тогда как естественные методы очистки находят применение на больших площадях (экстенсивные методы). К естественным методам очистки относят в первую очередь использование полей орошения, а также биологических и рыбоводных прудов, принимающих сточные воды. При искусственной биологической очистке применяются способы очистки сточных вод в биофильтрах и с помощью активного ила, с которыми мы в дальнейшем еще познакомимся подробно. Кроме того, следует упомянуть о том, что имеются также и определенные химические методы обработки сточных вод, занимающие промежуточное положение между простыми механическими методами удаления взвешенных веществ и биологическими процессами. При добавлении к сточной воде определенных химических веществ происходит коагуляция тонкой взвеси, в результате чего она удаляется при отстаивании. Однако коагуляция редко применяется при очистке бытовых сточных вод и несколько чаще—для обработки производственных стоков. Указанными методами, разумеется, не исчерпываются все возможности очистки Сточных вод. Существует еще много других методов, в большей или меньшей степени отличающихся друг от друга. Здесь нам хотелось бы рассмотреть не столько особенности, сколько общие черты, присущие всем этим методам, поэтому мы ограничимся рассмотрением лишь некоторых, наиболее важных из них. В этой связи нас интересует, каким образом осуществляется дальнейшая био-

логическая очистка отводимых от небольшого населенного пункта сточных вод после удаления из них на очистных сооружениях отбросов, песка и взвешенных веществ.

Раньше для этих целей устраивали поля орошения. Этот метод практиковался в течение многих десятилетий. В прошлом веке обширные территории вблизи больших городов отводились под поля орошения. Известны, например, берлинские поля орошения, которые в период их интенсивного развития занимали в общей сложности территорию более 10 000 га. В настоящее время их заменили современные крупные очистные сооружения. Тем не менее во многих сельских районах такие поля орошения все еще эксплуатируются. Очистка сточных вод путем устройства полей Орошения получила распространение не только благодаря своей эффективности, но и в связи с тем, что она способствовала резкому повышению урожайности сельскохозяйственных культур, особенно на легких почвах. К недостаткам этого метода следует отнести распространение на прилегающей территории неприятного запаха, а также опасность заражения людей и животных. Да и работа, которую приходится выполнять полевым рабочим, также малоприятна. Используемые для сельскохозяйственных целей поля разделяют на отдельные карты (спланированные прямоугольные участки земли, поочередно орошаемые сточными водами). Эти карты не должны быть слишком большими, чтобы вода могла равномерно распределяться по всей площади участка. Лучше всего делать карты площадью примерно 0,25 га. Территория, на которой разбивают карты, должна иметь ровный рельеф или небольшой уклон. По периметру каждой такой карты устраивают земляные валики. По открытым бороздам или трубопроводам предварительно очищенные от взвешенных веществ сточные воды подводятся к кар-

Сетеотвемныи aiocof тгистки

т1о7>л сношения)

аиабаjvx поддув i Ki>urtaуйя отвода стогной боум стогной

QootuCHue затоплением

там. Открыв щитовой затвор, производят полив определенного участка. При наличии горизонтальных карт в этом случае создается временный избыточный подпор. Однако вскоре вода просачивается в почву, и поверхность карты вновь становится сухой. Так же выполняется полив карт, имеющих уклон. В этом случае вода всегда подводится с возвышенной стороны. Она медленно стекает по поверхности участка, впит1 ваясь в почву. Оба эти способа соотв ственно носят названия орошения зато лением и орошения по склону. При выращивании на орошаемых картах сельскохозяйственных культур количество ежегодно расходуемых на полив сточных вод не должно быть очень большим, так как излишне частый полив отрицательно сказывается на росте растений. При выращивании пропашных культур количество воды для полива принимается равным или вдвое превышающим количество годовых осад-

ков. Для луговых земель расчетное количество сточных вод может превышать количество выпадающих .осадков в 5—10 раз. При комбинированном выращивании сельскохозяйственных культур количество сточных вод на полив превышает количество осадков в 3—4 раза. В пересчете на количество пользующихся канализационной системой жителей получим, что это примерно соответствует количеству сточных вод от 200 жителей на 1 га земледельческих полей и от 500—1000 жителей на 1 га луговых земель. При наличии легких грунтов, хорошо впитывающих влагу, количество сточных вод для полива можно увеличивать.

Большое значение для полей орошения имеет дренирование каждого участка. Сточные воды, которые поступают на поля орошения, растениями поглощаются не полностью. Чтобы не происходило вредного переувлажнения участков полей, значительная часть воды после просачивания через верхние слои почвы должна удаляться в нижние слои грунта. Для этого укладывают дрены на глубину от 1,25 до 1,5 м на расстоянии 4—6 м друг от друга.

Анализом воды, стекающей по дренам, можно установить, что находившиеся в сточной воде загрязнения исчезли. Поэтому воду из дренажных трубопроводов можно без каких-либо опасений отводить в водоем. Такая очистка сточных вод объясняется жизнедеятельностью организмов, находящихся в почве, которые потребляют в качестве питания органические загрязнения и тем самым удаляют их из сточных вод. Поскольку жизнедеятельность этих находящихся в земле организмов зависит от наличия Кислорода воздуха, то насыщение поч-вь влагой и последующее ее высыхание Имеют большое значение, так как при Чередовании этих процессов происходит проветривание заселенной живыми организмами почвы.

Аналогичная очистка происходит н в

том случае, когда поверхность почвы не засевается и остается полностью свободной от растительности. При этом решающим фактором для удаления из сточных вод загрязнений служат не произрастающие в верхних слоях почвы растения, а находящиеся в земле живые Организмы, Такие необрабатываемые земли называют, полями фильтрации. Поскольку в этом случае нет надобности в интересах сельского хозяйства ограничивать количество сточных вод, используемых для орошения, на эти поля можно подавать гораздо больше воды. Нагрузка на поля фильтрации может примерно в 10 раз превышать обычную нагрузку на поля орошения, т, е. для полей фильтрации требуется лишь 0,1 часть территории, отводимой под поля орошения, чтобы принять такое же количество сточных вод, предназначенных для очистки. Разумеется, для таких высоконагружаемых полей фильтрации также следует оборудовать дренажную систему. Главным условием успешного применения этого метода очистки сточных вод является хорошая фильтрующая способность почвы. Итак, мы познакомились с двумя методами почвенной биологической очистки сточных вод: с полями орошения и полями фильтрации. Эти методы вполне Применимы для очистки сточных вод небольших населенных пунктов. Система очистных сооружений в совокупности с почвенной очисткой сточных вод не может быть применена, если

< аъреъ огъсстмой станции с (fuofiu bmpOAi

_И_

■шетка

Я/скусстбгниый метоу охисттси(fuofump)

необходимо обеспечить постоянную производительность этих сооружений. Сейчас благодаря развитию канализационной техники наряду с естественными методами биологической очистки разработаны также так называемые методы искусственной биологической очистки (комбинированные методы). Эти методы основаны на процессах, аналогичных тем, которые происходят в природе. Однако с помощью соответствующей техники эффективность этих процессов значительно повышается. На основе почвенной фильтрации разработан метод очистки сточных вод с помощью биофильтра. Мы уже говорили о том, что эффективность почвенной фильтрации тем выше, чем выше. пропускная способность грунта. Однако способность грунта пропускать воду зависит от его зернистости. Поэтому гравийный грунт лучше пропускает воду, чем песчаный. Это объясняется тем, что в гравийном грунте между крупными фракциями имеются большие поровые пространства. Если из такого крупнозернистого грунте сделать

искусственный фильтрующий слой, то его водопропускная способность будет особенно высокой. В верхней чести био- фильтра респолегеются слои, состоящие из крупных кусочков шлеке, обломочных пород и других еналогичных материелов. Высоте текого биофильтре состевляет несколько метров. Сточнея воде с помощью специальных резбрызгиветелей респределяется по поверхности биофильтра и через промежутки, имеющиеся в фильтрующем метериеле, npoc&j чивеется вниз. Через некоторое время не фильтрующем метериеле образуете студнеобразнея пленке, густо зеселенне)Я микрооргенизмеми. Их очистнея реботе зеключается в том, что они кек бы «съеде-ют» зегрязнения, приносимые сточной водой. При этом не дно биофильтра стекает очищенная сточная вода. Так как частички пленки, в особенности омертвевшей, уносятся водой, вслед за биофильтром располегеют вторичны отстойники. Биологическея пленка этих отстойникех при медленном теч нии воды оседеет. 6 некоторых случея для ускорения смыве пленки честь очищенной сточной воды с помощью несосов вновь подеется из вторичных отстойников не биофильтры. Это необходимо делеть в тех случеях, когде негрузке не биофильтр очень сильно возрастает. При этом происходит быстрое обрестание фильтрующего метериеле вследствие непрерывного росте микрооргенизмов, и в кекой-то момент может произойти зесо-рение фильтре. В высоконегружеемом фильтре (с рециркуляцией путем обрет-

за

Ocayotc

ной перекачки) каждый кубический метр фильтрующего метериеле очищеет в сутки сточные воды от 10 жителей. Биологические процессы резложения происходят в биофильтре в результете жизнедеятельности аэробных микрооргенизмов. Поэтому внутрь биофильтра должен поступать кислород воздухе. Это лучше всего достигеется путем устройстве биофильтров не поверхности земли. Большинство биофильтров имеют круглую в плене форму и снабжены ограждающей стеной из кирпича. Воздух поступает в биофильтр естественным путем через открытую поверхность фильтрующей загрузки. 6 днище биофильтре имеются многочисленные отверстия, блегода-ря чему внутри биофильтре происходит постоянное движение воздухе. В круглых биофильтрех сточнея воде распределяется по поверхности биофильтре врещаю-щимися резбрызгиветелями. Воде выте-кеет из дырчетых труб, врещеющихся близко к поверхности фильтрующей зе-грузки, и стекеет вниз. Кек превило, биофильтры имеют высоту от 2 до 4 м. Очистные кенелизеционные сооружения с биофильтром состоят из системы сооружений предверительной мехенической очистки (решетке, песколовке, отстойник) и биологической очистки (биофильтры и вторичные отстойники). В большинстве случеев в состев сооружений входит насоснея устеновке. Однеко. мы еще не Сказали о том, что происходит с био-"ленкой, остающейся в отстойнике. Примем, что в нешем очистном сооружении "меется двухъярусный отстойник, обо-

рудовенный для сбреживения оседке. При этом отстойник состоит из корыто-обрезного отстойного желобе, в днище которого имеется продольная щель. Под этим желобом расположене большая иловая кемере, куда попадеет провали-веющийся сквозь продольную щель осе-док и где он некепливеется в течение недели или деже месяце. Б иловой кемере совершеются уже знекомые нем процессы резложения, с которыми мы встрече-лись при рессмотрении септиков. Под влиянием гнилостных бектерий оседок постепенно сбреживеется. Содержимое иловой кемеры является более концентриро-венным по сревнению с содержимым септика, вследствие чего происходит более интенсивное выделение газов. Поэтому еще с девних пор стели собиреть обре-зующийся при подобных процессех метен и использовать его высокую теплоту сгорания. Перегнивший ил постепенно вы-