Это процесс не может происходить без регулярного поступления кислорода. Поэтому чтобы очистка качественно превращала стоки в чистую воду, необходимо обеспечить регулярный приток свежего воздуха. Капельные биофильтры работают по схожей схеме. Разница лишь в том, что вода в тело фильтра поступает небольшими каплями или струйками. Вентиляция воздухом обеспечивается естественным путем за счет открытого пространства. Биологические пруды Такая очистка требует наличие открытых искусственных водоемов. В них происходят самоочистка сточных вод. Такой способ позволяет добиться наилучшего результата, чем при использовании искусственных методов. Для этого используют неглубокие пруды. Их глубина не должна превышать одного метра, что позволяет достичь наибольшего соприкосновения поверхности воды с воздухом и обеспечить достаточное поступление кислорода в водоем. К тому же большая площадь поверхности позволяет лучше прогреться воде, это также влияет на процессы жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих в очищении. Наиболее эффективно биологическая очистка работает в теплое время года. Если температура воды понизится до 6 градусов, то процессы окисления приостановятся. В зимнее время очистка не происходит, так как микроорганизмы не способны питаться при минусовой температуре окружающей среды.
Виды биологических прудов Биологические пруды можно разделить на три типа: рыбоводческие пруды или с разбавлением; многоступенчатые или пруды без разбавления; пруды, предназначенные для доочистки воды. При использовании прудов первого типа, сточные воды смешиваются в определенной пропорции с речной водой. Далее они направляются в пруды для биологического очищения. Такой процесс продолжается около двух недель, а поскольку стоки смешаны с речной водой, в таких прудах можно разводить рыбу. Если применяются многоступенчатые пруды, то сточные воды после отстоя направляются в водоем без разбавления. В таком варианте избавление воды от загрязнений происходит в течение 30 дней. За этот период вода перемещается через каскад из 4-5 прудов. Выгода такого метода в его стоимости. Очистка воды происходит естественным путем, а ее перемещение от водоема к водоему происходит самотеком. На самом нижнем пруду получается почти чистая вода. В таких водоемах можно заниматься рыбоводством, особенно хорошо разводятся здесь карповые рыбы.

41. Гигиеническая оценка эффективности биологической очистки сточных вод. Понятие стабильности стоков.

Биоценоз в зависимости от характера водоема, принимающего сточные воды, состоит из фито- и зоопланктона, различных видов рыб и других водных организмов. Специальными исследованиями установлено, что в 1 м 3 речной воды в лет­ нее время содержится биоценоз микроорганизмов, общая поверхность которо­ го равняется 5 м 2 . Когда в водоем сбрасывают незначительное количество неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод (хозяйственно-бытовых или сточных вод животноводческих комплексов, предприятий пищевой промышленности и т. п.), начиная с места их выпуска, органические вещества подвергаются биохимиче­ скому расщеплению. Установлено, что биоценозы микроорганизмов вдоль те­ чения реки строго разграничиваются на зоны сапробности. Под сапробностью подразумевают комплекс физиологических свойств определенного организма, обусловливающего его способность развиваться в воде с тем или иным содер­ жанием органических веществ. Если сточные воды сбрасывать в небольшие реки, то они почти по всей длине, а большие реки на расстоянии до 60 км фак­ тически выполняют функцию очистного сооружения. В таком сооружении био­ химические процессы протекают в определенной последовательности: на участ­ ке выпуска биохимические процессы выполняют микроорганизмы, характерные для полисапробной, затем а-, ß-мезосапробной, олигосапробной и, наконец, катаробной зонам. Две последние свободны от загрязнения. Зоне активной деятельности полисапробных микроорганизмов в водоеме свойственно значительное содержание нестойких органических веществ (бел­ ков, жиров, углеводов) и продуктов анаэробного распада (сероводород и дру­ гие газы). В а-мезосапробной зоне начинается распад органических веществ с образованием аммиака. В воде содержится много свободной углекислоты, в малых количествах — кислорода. В воде и донных отложениях протекают окислительно-восстановительные процессы. Развиваются микроорганизмы, об­ ладающие значительной стойкостью к недостатку кислорода и большому со­ держанию угольной кислоты. В ß-мезосапробной зоне водоемов почти отсутс­ твуют нестойкие органические вещества, которые полностью минерализова­ лись. Концентрация кислорода и углекислоты на таком участке значительно колеблется в течение суток. Днем кислород может перенасыщать воду, углекис­ лота исчезает почти полностью. Ночью же в воде наблюдается дефицит кисло­ рода. Олигосапробная зона характерна для практически чистых водоемов, где содержится незначительное количество нестойких органических веществ и про­ дуктов их минерализации. Наконец, катаробная зона свойственна чистым во­ доемам с их микро- и макронаселением (флорой, фауной), аэробными окисли­ тельными процессами и незначительным количеством микроорганизмов, свой­ ственных воде водоема.

---

Программа лабораторного исследования сточных вод зависит от схемы очистки сточных вод. В зависимости от объекта исследования определяют специфические показатели оценки эффективности работы различных видов очистных сооружений.

При заключении об эффективности работы очистной станции и ее отдельных сооружений необходимо рассчитать эффект очистки – техническую эффективность (Р): 

               (С_пост – С_вых) x 100

       Р= ---------------------------- , где:

                       С_пост

С_пост – концентрация загрязнений бытовых сточных вод, поступающих на очистку, мг/л;

С_вых – концентрация загрязнений в очищенной (выходящей) сточной жидкости, мг/л.

Под технической эффективностью работы очистных сооружений понимают выраженное в процентах снижение того или иного показателя после определенного очистного сооружения или целого этапа очистки (механической, биологической, обеззараживание). Для оценки технической эффективности необходимо располагать анализами сточных вод, поступающих на очистные сооружения и выходящих из них.

Эффект очистки рассчитывают в первую очередь по показателям, специфическим для данного сооружения. Так, техническую эффективность механической очистки сточных вод оценивают по показателям, характернымдля этого этапа: окраска, плавающие примеси, взвешенные вещества, запах, осадок (в %) к объему сточных вод.

Суждение по эффективности механической очистки необходимо формировать на основе СНиП 3. 005. 04-85 (Наружные сети и сооружения канализации).

Следующим этапом оценки технической эффективности работы очистных сооружений является оценка биологической очистки сточных вод по показателям: БПК₅, азот аммиака, азот нитратов, азот нитритов, стабильность. Выбор показателей, характеризующих этап биологической очистки, обусловлен процессами минерализации органических веществ, происходящими на этом этапе. 

При оценке эффективности биологической очистки необходимо учесть, что процесс окисления органических веществ идёт во времени и имеет две фазы:

1-Аммонизация 

2-Нитрификация.        

I фаза окисления (аммонизация) характеризуется окислением органических соединений (белок, жиро- и углеродсодержащих соединений до конечных продуктов их распада: Аммиака (NH₃) , углекислого газа ( CO₂), воды (H₂O), и температура. В результате реакций этих веществ в сточной воде образуется углекислый аммоний (NH₄)₂CO_3, дающий название этой фазе. 

Химизм этих процессов выглядит следующим образом : 

1. NH₃ + H₂O = NH₄OH 

2. CO₂ + H₂O = H₂CO₃

3. NH₄ OH + H₂CO₃ = (NH₄) ₂CO₃+ H₂O

Азотосодержащие органические вещества поступают в сточную воду не только в виде белка, но и в виде продуктов обмена, в частности, в виде мочевины и других продуктов обмена, которые в дальнейшем подвергаются биохимическому окислению при помощи бактерий.  

В дальнейшем углекислый аммоний подвергается нитрификации. 

---

Этот процесс, получивший название нитрификации, осуществляется в две фазы. 

В первой фазе биохимического окисления аммонийные соли (по С.Н.Строганову) превращается в азотистые соединения (нитриты), кокковыми бактериями из рода Nitrosomonas:

NH2CO3 + 3O2         →       2HNO2 + CO2 + 3 H2O + 148 кал.

Во второй фазе бактериями рода Nitrobakter нитриты окисляются до нитратов.

2HNO₂ + 2O₂            →        2HNO₃+ 44 кал

Таким образом, азотная кислота в виде минеральных лосей – нитратов является конечным продуктом окисления белковых соединений и продуктов их обмена в животном и растительном мире в связи с этим по количеству нитратов (увеличение) судят об успешности и полноте процессов окисления. 

В целом эффективность биологического окисления органических соединений происходит на фоне снижения величины БПК, мг/O₂/л;

Расход О₂ на биохимическое окисление органических соединений ( фаза аммонификации ), накопление нитритов и роста азота нитратов на фоне общего снижения азота аммонийного.

   Процесс нитрификации связан с выделением тепла, поэтому играет немаловажную роль при эксплуатации сооружений биохимической очистки сточной воды в зимний период.

Кроме того, при нитрификации накапливается запас кислорода, который может быть использован для биохимического окисления органических веществ, когда полностью уже израсходован весь свободный кислород. Под действием денитрифицирующих бактерий кислород отщепляется от нитратов и нитритов и вторично используется для окисления органического вещества. Этот процесс носит название денитрификации. 

  Под денитрификацией понимается восстановление бактериями солей азотной кислоты  (нитратов) независимо от того, образуется ли при этом соли азотной кислоты (нитриты), низшие окислы азота, аммиак или свободный азот.

Таким образом, основной задачей биохимической очистки являются максимальные освобождение сточных вод от органического вещества или, другими словами, достигнуть высокого уровня относительной стойкости (стабильности) сточной жидкости,  при которой ослабляется или вовсе теряется способность её к загниванию.

Относительную стойкость или стабильность обозначается в процентах и находится путём отношения количества кислорода, содержащегося в сточной воде в растворенном и связанном состоянии, к количеству его, необходимому для биохимического окисления – БПК- находящегося в этой жидкости всех органических веществ, т.е.

S(стабильность) = O₂/БПК_полн

Установлено, что при стабильности, равной 50 % и температуре в 20⁰ загнивание начинается на третий день ; при стойкости в 80% - на седьмой день, при стойкости 99% - на двадцатый, а при стойкости 100 % - вода не загнивает.

Чем больше стабильность сточных вод, тем меньше вреда она может нанести при выпуске в водоём. 

После полной биологической очистки стабильность должна повысится не менее, чем на 99%. В отдельных случаях, в зависимости от местных условий (санитарных, гидрологических, климатических др.) допускается выпуск сточных вод в водоём с относительной стабильностью (стойкостью) равной 80% (техническая эффективность).

---

После полной биологической очистки сточные воды могут быть сброшены в водоём с обязательным их обеззараживанием (хлорированием).

Гигиеническая эффективность очистки сточных вод оценивается по качеству воды водоёма (ниже по течению воды), куда осуществлён спуск сточных вод (без нарушений условий водопользования).

Другим критерием, по которому осуществляется оценка эффективности работы очистных сооружений, является гигиеническая эффективность.

Гигиеническая эффективность очистки сточных вод оценивается по качеству воды водоема, куда осуществлен сброс (впуск) очищенных стоков. Для оценки гигиенической эффективности пробы воды водоема отбираются в створе на 1 км выше ближайшего пункта водопользования. Анализ проб воды проводится по показателям, указанным в приложении 1 СанПиН 2.1.2.12-33-2005 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод от загрязнения».

Гигиеническая эффективность считается достигнутой, если качество воды водоема в указанном створе соответствует приведенным выше нормативам.

В исключительных случаях, когда спуск очищенных сточных вод осуществляется в черте населенного пункта, для оценки гигиенической эффективности отбираются пробы сточных вод перед спуском их в водоем. В этом случае гигиеническая эффективность считается достигнутой, если качество сточных вод перед спуском их в водоем соответствует приведенным выше нормативам по второй категории водопользования.

41. Методы очистки хозяйственно-бытовых стоков на объектах малой канализации.

Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод предусматривает 3 основ­ ных этапа: 1) механическую (первичную) обработку — освобождение сточных вод от грубых и тяжелых примесей, взвешенных веществ; 2) биологическую (вторичную) очистку — освобождение осветленных сточных вод от растворен­ ных органических веществ, находящихся в растворенном и коллоидном со­ стоянии, в результате процессов биологического окисления микроорганизма­ ми активного ила; 3) обеззараживание (освобождение сточных вод после механической и биологической очистки) от патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Иногда возникает необходимость в доочистке (третичной и даже четвертичной очистке) биологически очищенных сточных вод (когда качество возвратных вод не отвечает нормам сброса в водоем) в сооружениях разных конструкций. Таким образом, при необходимости максимально при­ близить качество сточных вод к воде водоема, куда их сбрасывают, возможны пять этапов очистки. Но сегодня с целью очистки хозяйственно-бытовых сточ­ ных вод чаще всего используют технологии, предусматривающие механичес­ кую, биологическую обработку и обеззараживание.

Малая канализация рассчитана на прием, отведение и очистку сточных вод от населенных мест и отдельно расположенных объектов с водоотведением до 10 000 м 3 /сут. Термин "малая канализация" включает все разновидности очистных кана­ лизационных сооружений, при помощи которых можно отвести по централи­ зованной или децентрализованной схеме и очистить сточные воды малых на­ селенных пунктов (села, поселки городского типа, города с количеством жи­ телей до 50 тыс., отдельно расположенные объекты — больницы, санатории, кемпинги, базы отдыха, детские оздоровительные заведения, дачи, виллы, кот­ теджи и др.). Под очистными сооружениями малой канализации следует понимать со­ вокупность очистных сооружений, так называемых местных, рассчитанных на незначительные объемы сточных вод — до 25 м 3 /сут, и малых, рассчитанных на 25 м 3 /сут и более — до 10 000 м 3 сточных вод в сутки. Применение очистных сооружений "малой канализации" целесообразно: 1) для канализации сельских населенных пунктов по централизованной, децентрализованной, смешанной или частичной схемам; 2) для канализации рабочих и дачных поселков; 3) при размещении объекта канализации далеко за пределами населенного пункта (кемпинги, санатории, специализированные больницы и др.), когда не­ возможно или экономически нецелесообразно подсоединять объект к канали­ зационной сети населенного пункта; 4) при сложном рельефе местности; 5) в населенных пунктах для временной канализации определенных объек­ тов на период до введения в действие первой очереди канализации населенно­ го пункта.

---

К очистным сооружениям "малой канализации" относятся: небольшие по­ ля орошения; небольшие поля фильтрации; поля подземного орошения; небо­ льшие биологические пруды; циркуляционные окислительные каналы (ЦОК); аэроокислители радиального типа (APT); биологические фильтры (капельные, высоконагружаемые, башенные); компактные канализационные установки за­ водского изготовления типа УКО, БИО, КУ; аэротенки-осветлители колонно­ го и коридорного типов конструкции НИКТИ ГХ, в том числе и изготовленные со стеклоцемента, автоматические станции "Симбиотенк" и др. К местным очистным сооружениям "малой канализации" относятся те, ко­ торые размещены на территории объекта канализования и рассчитаны на очист­ ку до 25 м3 сточных вод в сутки. Это преимущественно комплексы сооруже­ ний с подземной фильтрацией сточных вод. Инженеры по санитарной технике, врачи-профилактики и гигиенисты в понятие "сооружения подземной фильт­ рации" включают весь комплекс сооружений, которые входят в ту или иную систему и предназначены для предварительной механической и завершающей биологической очистки сточных вод. Чаще всего в этих условиях для биологической очистки сточных вод при­ меняют площадки подземной фильтрации, фильтрующие траншеи и колодцы, песчано-гравийные фильтры, где происходит завершающий этап биологичес­ кой очистки. Поэтому всю систему называют по названию главного ее компо­ нента (например, система с фильтрующей траншеей). Обязательными составными частями любой системы очистных сооруже­ ний с подземной фильтрацией должны быть отстойник — типа септика, пред­ назначенный для механической (первичной) очистки сточных вод, и земель­ ный участок, на котором заложены устройства, обеспечивающие подземную фильтрацию сточных вод и их биологическую (вторичную) очистку, то есть подземная оросительная сеть, фильтрующий колодец, подземный фильтр, под­ земная траншея и т. д. В зависимости от конкретных условий в состав очистных сооружений с подземной фильтрацией сточных вод могут входить, кроме септика и подзем­ ной оросительной сети, дозирующие устройства, распределительные колодцы, вентиляционные приспособления и др. В качестве дозирующих устройств применяют конструкции автоматичес­ кого действия, которые рекомендуют совмещать с септиком. При строительст­ ве сооружений подземной фильтрации применяют качающиеся желоба, дози­ рующие сифоны. Роль дозатора может выполнять станция перекачивания (на­ сосная установка), оборудованная после септика. Качающиеся желоба состоят из двух основных частей — дозирующей камеры и ковша. Емкость каждого отделения желоба с целью обеспечения их прочности не должна превышать 40—50 л. Дозирующие сифоны рекомендуют применять при производитель­ ности сооружений подземной фильтрации свыше 5 м 3 /сут. Они содержат собс­ твенно дозирующую (накопительную) камеру и автоматически действующий сифон.

---

Смотрите также файлы

• Ответы к экзамену по коммунальной гигиене.doc

• REShENIE_ZADACh.doc

• Гигиеническая оценка производственной вентиляции.pdf

• Вопросы по истории.docx

• Средний отит. Реферат.docx