Биологический пруд с естественной аэрацией

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Решения комплексов очистных сооружений

Биологические пруды могут применяться как самостоятельные сооружения биологической очистки, или для глубокой очистки сточных вод после сооружений искусственной биологической очистки. Биологические пруды бывают с естественной и искусственной аэрацией, контактные, проточные, серийные (состоящие из каскада прудов).

Биологические пруды представляют собой мелкие котлованы глубиной от 0,5-1 м при естественной аэрации и до 3-4,5 м (в зависимости от характеристики аэрирующего устройства) при искусственной. Располагают их на слабофильтрующих грунтах.

Как правило, биологические пруды имеют прямоугольную форму и вытянуты по ходу движения воды. Соотношение длины к ширине в биологических прудах с естественной аэрацией должно быть 1:1,5, при искусственной – 1:3. Во избежание образования застойных зон сточную воду в биологические пруды подают рассредоточено, с расстояниями между впусками 5-10 м при БПКП0ЛП менее 200 мг/л и 10-15 м при БПКП0ЛН более 200 мг/л. Направление движения сточной жидкости в биологических прудах должно быть перпендикулярно направлению господствующих ветров.

По характеру протекающих в биологическом пруду процессов они подразделяются на три основных вида: аэробные, факультативные и анаэробные.

Аэробные биологические пруды содержат кислород по всей глубине воды, которая составляет обычно 0,3-0,45 м, что достигается за счет реа-эрации и процессов фотосинтеза.

Факультативные биологические пруды, имеющие глубину от 1,2 до 2,5 м, наиболее часто применяются для глубокой очистки сточных вод после механической и неполной биологической очистки. Также эти пруды называются аэробно-анаэробными. Верхний слой таких прудов насыщен растворенным кислородом, а в нижнем происходит анаэробное разложение донных осадков.

Анаэробные биологические пруды работают с очень высокими нагрузками по органическим загрязнениям Основные биохимические процессы, протекающие в них, – образование кислот и метановое брожение.

Искусственная аэрация биологических прудов позволяет значительно интенсифицировать процессы биохимической очистки сточных вод, увеличить глубину пруда до 3-4 м, что стабилизирует процесс и позволяет сделать биопруды значительно компактнее. Искусственная аэрация осуществляется механическим или пневматическим способом, возможно применение струйной аэрации. Разработаны типовые проекты биологических прудов с искусственной аэрацией и пропускной способностью 12; 25 и 50 м3/сут.

В последние годы широкое распространение получили биологические пруды с высшей водной растительностью (ВВР). В таких прудах по определенной схеме высаживают такие водные культуры, как камыш, тростник, рогоз, ртуть, рдест, водный гиацинт, телорез и др. Растения интенсифицируют процесс очистки, удаляют биогенные элементы, активно используя их в своем питании, изымают из воды и аккумулируют тяжелые металлы, радиоактивные изотопы и другие специфические загрязнения. Выделяемые ВВР фитонциды способствуют обеззараживанию воды. Поскольку ВВР является конкурентом одноклеточных и мелких водорослей по изъятию из водной среды биогенных элементов и других загрязнений культивирование ВВР предпочтительнее. Это объясняется тем, что ВВР очень быстро развивается, следовательно, потребляет большое количество питательных веществ, изымая их из воды, например рогоз широколистный и узколистный в середине июля дает среднесуточное приращение побегов до 6,5 см и корневищ до 9 см, а телорез прирост биомассы до 8 г на одно растение. Вместе с тем, ВВР легче удалить из биопруда (например, специальными плавающими понтонными косилками), чем мелкие водоросли, что предотвращает вторичное загрязнение водоема, обусловленное разложением отмершей растительной биомассы.

Общее снижение концентрации загрязнений по БПКП0ЛН может достигать 60-98%, а по взвешенным веществам 90-98%.
Биологические пруды требуют создания широких санитарно-защитных зон (200 м).

Навигация:
Главная → Все категории → Решения комплексов очистных сооружений

Источник

Биологические пруды

Биологические пруды – это искусственно созданные водоемы, в которых для очистки сточных вод используются естественные процессы. Сточные воды от рыбообрабатывающих предприятий после глубокой физико-химической очистки могут быть очищены в биологических прудах до качества, соответствующего полной биологической очистке, т.е. до концентрации взвешенных веществ 12-20 мг/дм 3 и БПК_ПОЛН 15-20 мг/дм 3 . Повышение температуры воды, искусственная аэрация, а также перемешивание способствует интенсификации процессов очистки. В процессе очистки в биологических прудах сточные воды обеззараживаются. Бактериальная загрязненность снижается на 86,9-99,4 % по микробному числу и на 91,2-99,95 % по коли-индексу. Кроме того, уменьшается количество биогенных элементов – солей азота и фосфора.

Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией. Наиболее эффективно окислительные процессы в прудах проходят в летнее время. Для лучшего прогрева воды и ее освещения пруды с естественной аэрацией делают глубиной около 1 м . При механическом аэрировании глубину пруда увеличивают до 3 м . Пруды устраивают одноступенчатыми и многоступенчатыми, из нескольких параллельных каскадов (до трех-пяти, но не менее двух) во избежание образования анаэробных придонных зон. Применение многоступенчатых прудов позволяет улучшить структуру потока жидкости, исключает возможность проскока неочищенной сточной воды через сооружение и тем самым повысить эффективность и производительность прудов. Принципиальная схема работы одноступенчатых I и многоступенчатых II прудов с естественной и искусственной аэрацией показаны на рисунке.

Рис. Принципиальная схема работы прудов с естественной и искусственной аэрацией:

I – Одноступенчатые пуды:

а – с естественной аэрацией и рециркуляцией воды; б – с искусственной пневматической аэрацией; в – с искусственной механической аэрацией и рециркуляцией активного ила

II – Многоступенчатые пруды:

а – с естественной аэрацией; б – с искусственной аэрацией; в – смешанный тип.

1 – биологический пруд с естественной аэрацией; 2 – биологический пруд с искусственной аэрацией; 3 – водосливы-аэраторы; 4 – механический аэратор; 5 – воздуходувная станция;

6 — вторичный отстойник

В прудах с естественной аэрацией для улучшения кислородного режима может быть предусмотрена рециркуляционная очистка воды 1а или устройство водосливов-аэраторов перед и после каждой ступени пруда 3а. Производительность аэрируемых прудов можно увеличить рециркуляцией активного ила 1в, что обеспечивает более высокую концентрацию биомассы. В этом случае после прудов необходимо устанавливать отстойники для отделения активного ила 6.

Аэрацию прудов осуществляют с помощью пневматической или механической систем 2б, 2в, причем в прудах механические аэраторы размешают на понтонах из-за возможности колебания уровня воды. Многоступенчатые биологические пруды могут быть устроены со смешанной системой аэрации II в. Например, первую ступень биологических прудов, где осуществляется основное изъятие загрязнений, делают с искусственной аэрацией, вторую – естественной.

Наиболее эффективными признаны четырехступенчатые пруды, в которых три ступени рассчитаны на нахождение в них сточной воды в течение 15 суток, а четвертая – в течение одних суток. В двух первых предусматривают аэрацию, в третьей – без аэрации, а в четвертой разводят низших ракообразных (дафний), для которых одноклеточные водоросли служат пищей. Обычно БПК_ПОЛН воды, выходящей из последней ступени прудов, составляет порядка 5-7 мг/дм 3 . Выпуск воды из последней ступени рекомендуется осуществлять в водоем через промежуточный бассейн с водной растительностью – камышом, тростником, рогозой, что способствует дополнительной очистке сточных вод

Биологические пруды следует размещать в местах со слабо фильтрующими грунтами (глины, суглинки), на землях, непригодных для использования в сельскохозяйственных целях. Наиболее целесообразная форма прудов в плане прямоугольная с отношением длины к ширине от 2:1 до 3:1. Выпуск и впуск сточной воды следует осуществлять с противоположных торцевых концов пруда. К недостаткам таких сооружений следует отнести низкую окислительную способность, сезонность работы, потребность в больших территориях. Этот способ очистки пока находит применение только в рыбоводном хозяйстве.

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Биологические пруды с естественной аэрацией

При отсутствии перемешивания необходимая фото-синтетическая аэрация может быть обеспечена в прудах небольшой глубины (0,3—1 м). При большей глубине возможна значительная стратификация температуры и растворенного кислорода.[ . ]

Для доочистки бытовых сточных вод и приближающихся к их составу городских сточных вод принимают К! = 0,1 сут-! при Т=20°С.[ . ]

Поэтому указанные исследователи рекомендуют объем первой секции пруда принимать без расчета, исходя из суточного пребывания в них сточных вод при глубине секции до 3 м. Представляется целесообразным эту отстойную секцию устраивать не менее чем из двух отделений с целью периодического выключения из работы одного из них для удаления накопившегося осадка.[ . ]

Величина = (0,85-4-0,9) так как в первой секции БПК снижается на 10—15%, а величину Ьг указанные авторы рекомендуют принимать равной (0,5-4—4-0,6) Ьа. Продолжительность пребывания сточных вод в третьей секции рекомендуется принимать по формуле (12), в которой Ьа=Ь .[ . ]

В многосекционных прудах величина константы скорости потребления кислорода Кг в пределах одной секции постоянна и убывает при переходе от одной секции в другую в соответствии с уменьшением содержания в воде биохимически окисляемых веществ. Целесообразность устройства многосекционных прудов обусловливается стремлением улучшить снабжение воды кислородом и создать благоприятные гидродинамические условия. Однако эти процессы до настоящего времени недостаточно изучены.[ . ]

Следует учитывать, что фактическая площадь биологического пруда должна быть больше активной площади / а вследствие неравномерности движения потока и образования мертвых зон.[ . ]

По данным исследований, проведенных на очистной станции Рай Мидс (Англия), а также опыту эксплуатации биологических прудов в штате Северная Каролина (США) рекомендуется пруды для доочистки биологически очищенных сточных вод с естественной аэрацией рассчитывать на продолжительность пребывания в них воды до 5 сут. Такая продолжительность пребывания сточных вод в прудах, исходя из приведенных выше расчетов, по существу, ограничивает область их применения в районах с теплым климатом, в которых температура воды в пруду не была ниже 10—12° С.[ . ]

Источник

Биологические пруды: определение, классификация, типы, процессы и биологическое очищение вод

С каждым годом отмечается рост водопотребления, что связано с увеличением количества жителей большинства регионов страны, а также продолжающимся ростом промышленности. Это ведет к тому, что загрязнение окружающей среды сточными водами также возрастает, ставя перед экспертами непростую задачу – как с наименьшими потерями для прогресса причинять природе как можно меньший вред. Возникает необходимость разработки эффективных методик очистки сточных вод, к числу наиболее результативных из них относится создание биологических прудов. Познакомимся с ними поближе, узнаем суть этого термина, разновидности и специфику обустройства и применения.

Понятие

Искусственно созданные водоемы сейчас не являются редкостью. А биологические пруды относятся к их числу, однако от других разновидностей их отличает назначение – в таких прудах создаются максимально приближенные к естественным условия, в которых будет производиться самоочищение сточных вод. Можно также встретить и другие наименования сооружений – лагуны, простые пруды, стабилизационные, пруды доочистки.

Основными «жителями» таких водоемов являются зеленые водоросли, которые активно выделяют кислород в ходе своей жизнедеятельности, а этот химический элемент, в свою очередь, ведет к ускорению распада органики. Кроме того, на процесс разложения оказывают влияние следующие группы факторов:

• Температура.
• Аэрация.
• Скорость воды.
• Жизнедеятельность бактерий.

Таким образом и происходит очистка воды – совершенно естественно и довольно быстро. Всего за 5 суток можно произвести полную очистку водоема. Кроме того, растения будут накапливать внутри себя тяжелые металлы, которые в природе подвергаются разложению в течение длительного времени.

Характеристика

Познакомимся с основными параметрами биопрудов:

• Оптимальная глубина невелика – от 0,5 до 1 метра.
• Форма – прямоугольник.
• Соотношение длины и ширины зависит от способа аэрации: если она искусственная, то пропорция 1:3, если естественная – 1:1,5.

Именно в таких условиях происходит массовое развитие планктонных водорослей и прочих полезных микроорганизмов. Для выполнения биопрудами своих непосредственных функций рядом с ними высаживают такие растения: тростник, аир, камыш, рогоз широколиственный, водный гиацинт и некоторые другие.

Продолжительность полезного использования этих сооружений – более 20 лет.

Разновидности

Биологические пруды для очистки сточных вод могут быть трех основных видов, информация о них для удобства восприятия представлена в формате таблицы.

Для биоочистки вод

Чаще всего сточные воды имеют предварительно отстоянный характер. Продолжительность нахождения жидкости – около 30 суток. Для получения лучшего эффекта чаще всего имеют 4-5 ступеней

Используются в случаях предварительной биоочистки, как один из ее этапов

Присутствует разбавление сточных вод: после предварительной очистки эти воды смешиваются со свежей речной водой (чаще в пропорции 1:3 или 1:5)

Кроме того, можно встретить и иную классификацию – деление на проточные и контактные, при этом первые, в свою очередь, могут быть много- и одноступенчатыми.

Также биопруды можно подразделить на три группы в зависимости от биотического круговорота: анаэробные, аэробные и факультативно-аэробные.

• Анаэробные чаще всего используются для частичной очистки воды. Проживающие в них живые организмы нуждаются в большом количестве кислорода. Существенным моментом таких водоемов являются неприятные запахи гниения.
• Аэробные являются самыми мощными по степени очистки, поскольку проживающие в них живые организмы, прежде всего – водоросли, принимают участие в окислении сточных вод.
• Факультативно-аэробные – промежуточный вариант, сочетающий в себе неприятный запах гнили и более эффективную очистку.

При многоступенчатой очистке в прудах последней ступени может разводиться рыба, чаще всего это карп.

Применение

Исследования доказали, что самой простой и при этом эффективной системой очистки воды является использование природных методов, в частности – растительных организмов. Для водорослей улучшение качества воды является естественной функцией, поскольку для нормальной жизнедеятельности им необходимы калий, фосфор и азот, а в корневой системе образуются микроорганизмы, отвечающие за окисление органики. На этих факторах и основана работа искусственных водоемов.

Биопруды используются как для самостоятельной очистки вод, так и в составе целых комплекса подобных сооружений, например, предваряя собой использование земледельческих полей орошения или для доочистки на станциях аэрации. Для очистки сточных вод биологические пруды предпочтительно применять в тех регионах, где температура воздуха составляет не менее +10 °С в среднем в течение года и умеренно влажный климат.

Санитарный надзор

Очистные сооружения, в том числе биопруды, находятся под постоянным санитарным контролем, задача в осуществлении которого выполняется санэпидстанциями. Контролировать состояние таких водоемов обязаны следующие специалисты:

С целью контроля используются различные виды исследований, включая бактериологическое. Также проверяется соблюдение мероприятий по предотвращению сброса сточных вод, не подвергнутых предварительной очистке и обеззараживанию в водоемы.

Польза

Биологическая очистка воды в пруду, помимо своей простоты и результативности, оказывается еще и очень полезна человеку. Прежде всего используются обычные природные процессы, поэтому не ведется речи об искусственном вмешательстве в жизнь природного сообщества. Такие водоемы могут быть использованы как для самостоятельной очистки водоемов, так и для доочистки. Кроме того, биопруды помогают в следующих случаях:

• Уничтожают до 99 % кишечной палочки.
• Снижается практически до 100 % содержание яиц гельминтов.

Однако важно отметить и существенный минус таких водоемов – при низкой температуре эффективность их использования снижается в разы, а покрытые ледяным покровом, они уже не могут выполнять свои функции: в воду кислород не проникает, поэтому процесс окисления органики прекращается.

Использование биопрудов — водоемов, в которых проживают живые организмы — является самой простой и выгодной системой биологической очистки пруда. Этот метод помогает добиться существенной экономии энергии и ресурсов, а результат при этом будет очень качественным. Кроме того, соблюдения каких-либо специальных условий не требуется, уход за сооружением максимально прост.

Источник