Биологические пруды

Биологические пруды представляют собой искусственно созданные водоемы для биологической очистки сточных вод, основанной на процес­сах, которые происходят при самоочищении водоемов

При отсутствии хорошо фильтрующих почв для устройства полей фильтрации или полей орошения пруды могут быть использованы как самостоятельные сооружения для очистки сточных вод, а также для их доочистки в сочетании с другими очистными сооружениями.

Пруды делают небольшой глубины — от 0,5 до 1 м. Это позволяет создать значительную поверхность соприкосновения воды с воздухом и обеспечить прогрев всей толщи воды и хорошее ее перемешивание. Та­ким образом, создаются благоприятные условия для массового разви­тия водных организмов, в частности планктонных водорослей, которые ассимилируют биогенные элементы и в результате процесса синтеза обо­гащают воду кислородом, необходимым при окислении органических веществ.

Биологические пруды обеспечивают более высокий эффект бактери­ального самоочищения, чем сооружения искусственной биологической очистки. Так, число кишечных палочек в прудах снижается на 95,9— 99,9% начального содержания. Содержание яиц гельминтов в воде, про­шедшей биологические пруды, ничтожно мало.

Напуск сточной воды и отвод очищенных вод из прудов производит­ся рассредоточено.

Для возможности полного опорожнения прудов дну их должен быть придан небольшой уклон по направлению к водосливным сооружениям.

Нормальная эксплуатация прудов происходит в теплое время, и уже при температуре воды ниже 6° С резко ухудшается.

При дальнейшем понижении температуры и особенно после образо­вания ледяного покрова, когда проникания кислорода в воду не проис­ходит, процесс окисления органического вещества почти полностью пре­кращается. В этот период может происходить лишь намораживание сточной воды.

Биологические пруды рассчитывают обычно по нагрузке на поверх­ность в зависимости от концентрации загрязнений и температурных условий.

Различают следующие виды биологических прудов:

1) пруды с раз­бавлением (рыбоводные);

2) пруды без разбавления (многоступенча­тые или серийные);

3) пруды для доочистки сточных вод.

В первом случае сточные воды после предварительного осветления в отстойниках смешивают со свежей речной водой в пропорциях 1:3— 1:5 и направляют в одноступенчатые проточные пруды, где идет про­цесс окисления органического вещества. Нагрузка сточной воды состав­ляет 125—300 м³/(га-сутки). Размер каждого пруда 0,5—7 га. Продол­жительность пребывания воды (с учетом разбавления) 8—12 дней. В прудах можно разводить рыбу.

Во втором случае сточные воды после предварительного отстаивания направляют в пруд без разбавления чистой водой. Такие биологические пруды впервые были устроены по инициативе проф. С. Н. Строганова на московских полях фильтрации.

Продолжительность очистки сточной воды в прудах этого типа больше, чем в прудах первого типа; обмен воды происходит за срок до 30 дней. Нагрузка сточной воды примерно такая же, как и в прудах с разбавлением [в Москве 125—150 м³/(га-сутки)].

Строительные и эксплуатационные затраты при устройстве прудов без разбавления значительно меньше, чем при устройстве прудов с раз­бавлением.

Для того чтобы обеспечить надлежащую очистку воды, пруды без разбавления устраивают в 4—5 ступеней (серийные пруды), которые вода проходит последовательно. Степень чистоты воды с каждой после­дующей ступенью постепенно повышается. Пруды каждой ступени обыч­но имеют площадь 2—2,5 га.

Нижние ступени серийных биологических прудов без разбавления могут быть использованы для разведения рыб, главным образом карпа.

При разведении рыб ранней весной в пруд выпускают 500—2000 мальков на 1 га. Прирост рыбы составляет к концу осеннего периода до 500—800 кг на 1 га. Отлов рыбы производится поздней осенью.

Наличие в воде большой массы питательных веществ способствует интенсивному росту водорослей (ряски). Для борьбы с ними желатель­но разведение на рыбоводных прудах уток, для которых ряска является хорошим кормом.

При устройстве биологических прудов более полно используются земельные участки, чем при сооружении полей орошения или полей фильтрации. Кроме того, пруды могут быть устроены на таких почвах, которые непригодны для полей.

Сточные воды, прошедшие биологические пруды, могут быть исполь­зованы для орошения. В этом случае могут применяться поливочные машины, лиманное орошение, длинные борозды, дождевание, подпочвен­ное орошение.

При необходимости по местным условиям повышенной очистки сточ­ных вод для их доочистки (после искусственных очистных сооружений) рекомендуется устраивать биологические пруды третьего вида. Число ступеней в таких прудах должно быть: при поступлении в них биологи­чески очищенных сточных вод—2—3 ступени, при поступлении отстоенных сточных вод — 4—5 ступеней. Нагрузку на пруды следует прини­мать с учетом их реаэрации, которая дает 6—7 г кислорода на 1 м² пру­да. Этого достаточно, для того чтобы обеспечить очистку 100— 250 м³/(га-сутки) отстоенных сточных вод (без разбавления) или 4000—5000 м³/ (га -сутки) биологически очищенных сточных вод.

Пруды, предназначенные для доочистки сточных вод, могут быть ис­пользованы также и для рыборазведения. В этих случаях должно быть предусмотрено устройство дополнительных малых прудов глубиной не менее 2,5 м для пребывания в них рыбы в зимнее время.

В последнее время для очистки сточных вод получают распростране­ние пруды с фотосинтезирующими организмами фитопланктона, в ча­стности с водорослью хлорелла.

Яковлев С.В. «Канализация», 1975