О возможности использования торфяных болот для очистки сточных вод

Для того чтобы оценить возможности использования торфяного болота в качестве очистного сооружения, необходимо проанализировать существующие технологии очистки сточных вод. He останавливаясь подробно на каждой технологии, отметим лишь некоторые особенности.

Наибольшие трудности при очистке сточных вод связаны с удалением из них высокодисперсных и растворенных органических веществ. Для извлечения таких загрязнителей наиболее часто применяют их биохимическое окисление в природных или искусственно созданных условиях. В первом случае для этого используются почвы, проточные и замкнутые водоемы, во втором - специальные сооружения (биофильтры, аэротенки и т. п.).

Биологическая очистка сточных вод основана на способности микрор- ганизмов использовать для питания органические вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т. д.), которые являются для них источником углерода.

Процесс биологической очистки условно разделяют на две стадии, протекающие одновременно, но с разной скоростью: адсорбция из сточных вод тонкодисперсной и растворенной примеси органических и неорганических веществ поверхностью тела микроорганизма; разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в ней биохимических процессах (окисление, во сстановление).

Наиболее распространенные методы очистки промышленных стоков во многих случаях недостаточно эффективны (табл. 31).

Таблица 31

Эффективность очистки сточных вод

Традиционно применяемые технологии очистки различных стоков предусматривают механическое разделение загрязненных вод и искусственную очистку их жидкой фракции.

Одним из рациональных способов улучшения качества загрязненных вод является фитомелиорация, основанная на использовании высаживаемой водной растительности для борьбы с антропогенной эвтрофикацией водоемов (ряска, водяной шпинат, вольфия, многокоренник, рогоз, камыш, эйхорния (водный гиацинт) и др. Такие растения усваивают многие растворенные в воде соединения, улучшают качество очищенного стока по БПК, ХПК, содержанию взвешенных веществ.

Такой способ доочистки водных сред и не капиталоемкий, и эффективный, однако применимость таких растений следует увязывать с природно- климатическими условиями их произрастания.

Другой способ организации очистного сооружения - биологический фильтр, заполняемый загрузочным материалом (щебень, галька, шлак, керамзит, пластмассовые кольца, шарики, пленки и т. п.), через который фильтруется сточная вода, а на поверхности загрузки развивается биологическая пленка, состоящая из прикрепленных форм аэробных микроорганизмов. Подача воздуха в толщу загрузки осуществляется естественным или принудительным способами.

Для очистки и доочистки сточных вод используются биологические пруды, которые по технико-экономическим соображениям целесообразно применять для очистки стоков объемом 5000-6000 м3/сут. Работу прудов возможно сочетать с фитомелиоративным способом, организуемым за пределами пруда. При проектировании биологических прудов возникают вопросы о необходимости и месте хлорирования воды, а также о последовательности размещения сооружений при одновременном использовании биологических прудов и зернистых фильтров для грубой очистки и доочистки сточных вод.

В биологических прудах в той или иной степени развиваются водоросли. Выделяемые ими метаболиты обладают бактерицидными свойствами по отношению к патогенной микрофлоре.

Очистка сточных вод на полях фильтрации и полях орошения относится к числу наиболее старых и надежных с санитарной точки зрения методов. Допустимая нагрузка на поля фильтрации зависит от ряда факторов: климатических условий района; структуры почвы и ее фильтрационной способности; уровня грунтовых вод; загрязняющих веществ и их концентраций.

Исходя из этого, нагрузка варьирует от 50 до 200 м3 на I га в сутки, а по количеству загрязняющих веществ, оцениваемому по БПКполн, принимается равной 20-80 кг/га.

Поля фильтрации предпочтительно располагать на земельных участках со слабовыраженным рельефом, имеющих уклон от 0,01 (суглинистый грунт) до 0,05 (песчаный грунт).

Отличие полей орошения от полей фильтрации заключается в том. что с помощью полей орошения одновременно решаются две задачи: очистка сточных вод и утилизация содержащихся в сточных водах удобрительных веществ. Пропускная способность полей орошения составляет 15-25 м3 в год.

Методы и процессы доочистки сточных вод дополняют традиционные схемы двухступенчатой очистки (механическая + биологическая) по своему назначению, области и особенностям использования доочищенной воды. К таким дополнительным методам следует отнести: фильтрование - снижение содержания взвешенных веществ; перед использованием доочищенные воды необходимо обеззараживать; адсорбция - очистка воды от растворенных органических соединений; перед использованием необходимо обеззараживать сток; биосорбция - очистка воды от биологически трудно окисляемых органических веществ; требуется обеззараживание воды; коагуляция, флотация - очистка от растворенных органических, взвешенных, коллоидных веществ; после осветления необходимо применение песчаных и угольных фильтров;

ультра- и гиперфильтрация - деминерализация, полное удаление взвешенных и органических веществ, азота, фосфора, вирусов, извлечение ценных веществ; мембраны должны обладать селективностью, прочностью, стойкостью; alt="" />электродиализ - деминерализация, удаление органических соединений и т.

Из анализа различных систем очистки следует, что по мере наращивания и усложнения технологий эффективность их возрастает многократно, однако достижение поставленной цели сопряжено с существенным ростом стоимости капитальных и эксплуатационных затрат.

Существующие системы очистки сточных вод отличаются широким многообразием, спектром классификационных признаков, технических и биологических способов и методов, направленных на решение узловой задачи - отделить, выделить из сточных вод различные по природе и происхождению загрязнители и сбросить очищенную воду в водоприемник или направить ее в технологический процесс.

Анализ материалов по этой проблеме позволяет заключить, что в ряде технологий очистки сточных вод в той или иной мере присутствуют элементы решений, технических средств и приемов, позволяющих моделировать и оценивать возможности торфяного болота как очистного сооружения.

Действительно, сточные воды, образующиеся в малом населенном пункте, через напорную систему подаются в колодец-успокоитель или отстойник, где в процессе отстаивания отделяются от взвешенных веществ различной природы и фракционного состава. Следовательно, первый этап движения и механической обработки сточных вод не отличается от традиционных схем. Выбор конструкции механической очистки должен определяться составом сточных вод, их объемом (м3/сут), простотой и надежностью в эксплуатации сооружения с учетом природно-климатических особенностей территории, ее удаленности от транспортных и энергетических сетей.

Второй этап очистки предполагает проведение операций обработки осветленной части сточных вод, состав которых преимущественно складывается из растворенных, эмульгированных веществ и частиц в коллоидном и высокодисперсном состоянии.

очистки таких вод более широкий и включает группы методов физикохимической и биологической очистки. Отдельные элементы, составляющие таких процессов, вполне согласуются с идеологией использования участка торфяного болота как очистного сооружения: естественная аэрация; фильтрационная и адсорбционная способность торфа; ионообменная способность торфяного субстрата; формирование растительного покрова; развитие форм микробиологической активности; вымораживание и оттаивание; разбавление сточных вод перед сбросом в водоприемник.

Исходя из этого, можно полагать, что участок торфяного болота при определенной подготовке вполне способен справиться с той нагрузкой, которая образуется при выпуске на него сточных вод, прошедших стадию механической очистки.

Таким образом, торфяные болота могут рассматриваться в качестве многофункционального очистного сооружения, способного осуществлять очистку и доочистку сточных вод до требуемых кондиций, причем с затратами многократно меньшими, чем в случае строительства аналогичных по функциям искусственных очистных сооружений.