Листопад О.В., Фаткуліна Г.В. — Очистка сточных вод малых населенных пунктов при помощи применения циркуляционных окислительных каналов

Вопрос удаления и очистки сточных вод небольших населённых пунктов в настоящее время является актуальным для всех стран мира. Для крупных населенных пунктов, а также для отдельных зданий, групп зданий имеются достаточно проверенные сооружения по очистке сточных вод, а для пунктов с водоотведением от 25 до 1400 м /сутки нет удовлетворительного практического опыта проектирования, строительства и эксплуатации очистных сооружений. Отсутствуют экономически эффективные типовые проекты для широкого применения.

Постройка «как бы в миниатюре» очистных сооружений городского типа в сельской местности обходится значительно дороже при пересчете на 1 м сточных вод; это же касается и эксплуатационных расходов.

К очистным сооружениям водоотведения малых объектов предъявляются следующие требования: минимальные затраты при строительстве и простота в эксплуатации, эффективность и надежность водоочистных систем, компактность, использование местных строительных материалов, экономия дефицитных материалов, очистка сточных вод до нормативов сброса в водоем независимо от времени года, возможность поэтапного строительства, сокращение числа технологических единиц сооружений и оборудования и т.д.

Так как обычные сооружения биологической очистки для малых объектов обходятся весьма дорого, то проявляется большой интерес, как у нас, так и в других странах к разработке новых, экономичных, простых по своим конструктивным решениям и практичным во время эксплуатации, но при этом эффективных способов очистки сточных вод. Именно такими очистными сооружениями являются циркуляционные окислительные каналы (ЦОК).

Как известно, циркуляционные окислительные каналы являются разновидностью бассейна с активированным шламом и представляют собой проточные бассейны трапецеидального сечения, имеющие замкнутую форму в плане и оборудованные аэраторами, которые обеспечивают циркуляционное перемещение, перемешивание и насыщение кислородом обрабатываемой смеси сточной воды и активного ила.

Циркуляционные окислительные каналы наиболее дешевые и простые но конструкции из числа сооружений, основанных на искусственных методах очистки. Они применяются в районах с расчетной температурой не ниже −25 ° С в случаях, когда установки заводского изготовления применять нецелесообразно. ЦОК применяют для очистки бытовых и производственных сточных вод. В них могут быть очищены различные органически загрязнённые сточные воды. Также могут быть обработаны стоки мясокомбинатов, молочных, крахмальных, пивоваренных, консервных и других заводов.

Полная биологическая очистка — очистка, при которой наблюдается снижение БПК сточных вод на 80 — 95 %. Таким образом, всегда имеется остаточная БПК. Это происходит потому, что в конечной фазе биологического распада остаются трудноразлагаемые вещества. Иловый индекс в окислительных каналах равный 40 — 80 мл/г, что соответствует процессу полного окисления. Эффект очистки по БПК в окислительных каналах достигает 90 — 99 %, БПК очищенных сточных вод составляет 8 — 35 мг/л.

Время пребывания воды в каналах колеблется в пределах 0,9 — 6 суток. ЦОК работают 110 принципу аэротенков продлённой аэрации, как правило, без первичного отстаивания, с продолжительностью пребывания ила в нем около 40 сут. Средняя скорость окисления по БПКполн в ЦОК составляет 6 мг/(г*ч),; доза активного ила — 3 — 4 г/л: зольность ила — 0,45, Скорость течения воды в канале должна быть не менее 0,3 м/с По схеме работы циркуляционные окислительные каналы делят на каналы непрерывного и периодического действия. В окислительных каналах периодического действия отделение активного ила от очищенной жидкости и выпуск очищенных сточных вод производится непосредственно в окислительном канале при выключенном аэраторе, В это время в канале происходит осаждение активного ила. Чаще всего на очистных сооружениях строят по два таких канала с поочередным выключением их из работы. Непрерывность действия окислительных каналов достигается путем применения отстойников для разделения иловой смеси или каналов сложной формы, в части которых периодически выключаются из работы аэраторы.

Не зависимо от схемы работы циркуляционных каналов сточная вода подается в зону работы аэратора, где смешивается с активным илом. При проточном режиме смесь активного ила и сточной воды направляется во вторичный отстойник, откуда избыточный ил подается на иловые площадки, а возвратный ил — снова в ЦОК.

К окислительным каналам с периодической аэрацией относятся аккумулирующий окислительный канал, окислительный канал с постоянным уровнем воды. К окислительным каналам с участками переменной аэрации относятся: двойной окислительный канал, окислительный канал с одним или несколькими ответвлениями, тройной окислительный канал, кольцевидный окислительный канал с тангенциальными ответвлениями. К окислительным каналам с непрерывной аэрацией относятся: окислительный канал с вторичным отстойником, парные окислительные каналы с вторичным отстойником, двойной и тройной окислительные каналы. Кроме приведенных выше типов каналов можно встретить в литературе и другие, которые имеют большие недостатки и вследствие этого не представляют интереса. Сюда относятся, например, каналы с различными успокаивающими устройствами для осветления вытекающей воды без прекращения аэрации.

Местоположение окислительных каналов зависит от местных условий. При выборе его необходимо учитывать преобладающее направление ветров, так как, несмотря на аэробностъ очистного процесса, не исключается возможность появления дурных запахов. Эта опасность все же небольшая, так как, например, в Нидерландах и других странах окислительные каналы построены очень близко к жилым зданиям — даже в 25 метрах. Таким образом, очистка и обеззараживание сточных вод, удаляемых за пределы малых объектов, обеспечивают улучшение санитарного состояния окружающей территории. ЦОК просты в устройстве, экономичны и представляют большой практический интерес для очистки сточных вод малых городов, поселков городского типа и отдельных предприятий.