Введение к работе
Охрана окружающей природной среды и рациональное использо
вание природных ресурсов приобретают в наши дни исключительное
значение. Бурное развитие промышленного производства, сельского
и коммунального хозяйства требует все большего количества пресной
воды и одновременно вызывает рост количества сточных вод, значи
тельная часть которых поступает в водоемы и загрязняет их. В разви
тых странах норма водопотребления достигает 1м3/сут на 1 человека,
а общий расход потребляемой воды и соответственно сточных вод
приближается к стоку рек, а в ряде регионов нередко и превышает
его. Возрастающие санитарные требования к защите водоемов от за
грязнений, развитие тенденции повторного использования очншен-
ных сточных вод для производственного водоснабжения требуют все
более тщательной очистки сточных вод. В решении этих задач важ
ная роль отводится вопросам повышения степени очистки сточных
вод и надежности работы очистных сооружений. Концентрация
БПКтин и взвешенных веществ биологически очищенных сточных
вод обычно составляет 15-20 мг/л, что в большинстве случаев являет
ся недостаточным, и очищенные воды невозможно сбросить в водо
емы, имеющие важное народнохозяйственное и, особенно, рыбохо-
зяйственное значение, ,или повторно использовать их в системах вод
ного хозяйства предприятий и населенных мест. Поэтому, биологи
чески очищенные сточные воды зачастую должны подвергаться глу
бокой или третичной очистке. '
Существует целый ряд физических, химических и биохимических методов глубокой очистки биологически очищенных сточных вод: очистка на микрофильтрах, фильтрах различных конструкций, адсорбция, озонироБиние, очистка в биологических прудах. По сравнению с другими методами доочистка сточных вод в биологических прудах не требует значительных капитальных и энергетических затрат. Эти сооружения просты в эксплуатации, применимы для широкого диапазона нагрузок и- условий работы, могут располагаться на площадках, непригодных для другого использования, строиться с применением местных материалов и в то же время обеспечивают глубокую очистку сточных вод от органических и биогенных веществ. Однако, опыт применения биологических прудов показывает, что в традиционном исполнении они занимают сравнительно большие площади, подвержены влиянию климатических условий и во многих случаях работают малоэффективно или неудовлетворительно из-за
относительно медленного протекания биологических процессов очистки, в них. В этой связи, поиск путей дальнейшей интенсификации работы биологических прудов доочистки сточни» вод является актуальной и важной задачей в. условиях постоянно возрастающих требований к качеству очистки воды. Исследования российских и зарубежных ученых показали, что главными направлениями интенсификации работы прудов являются введение искусственной аэрации очищаемой воды и повышение концентрации в них активного ила.
Целью* настоящей диссертационной работц является разработка метода интенсификации работы биологических прудов на основе повышения в них концентрации прудового активного ила, изучение за* кономерностей процесса доочистки в них биологически очищенных' сточных вод и разработка рекомендаций по инженерному оформлен нию этого метода.
При осуществлении намеченной цели были поставлены иреше* ны следующие задачи:
изучение и анализ наиболее перспективных направлений» ин* тенсификации работы биологических прудов глубокой очистки <сточ* ных вод;
изучение теоретических предпосылок для возможности і повышения концентрации прудового активного ила и технологических схем работы прудов с повышенными дозами ила;
экспериментальное изучение влияния повышенных концентраций прудового активного ила на процессы доочистки сточных вод в искусственно аэрируемых прудах;
разработка методики расчета искусствешю аэрируемых биологических прудов с повышенной концентрацией прудового активного ила для доочистки сточных вод.
Научная новизна работы состоит в следующем:
теоретически обоснован и экспериментально подтвержден способ интенсификации работы искусственно аэрируемых биологических прудов за счет повышения концентрации активного ила в них;
изучены основные параметры,'и установлены закономерности режима работы.: искусственно аэрируемых биологическігх прудов с повышенной концснтрдцизйищуяового ила, с одновременной стабилизацией последнего^.
разработана методика расчета искусственно аэрируемых биологических прудов с повышенной концентрацией прудового активного ила для доочистки сточных вод;'
показано, что предложенный режим поддержания повышенной дозы прудового активного ила за счет периодической аэрации является эффективным методом снижения энергетических затрат на работу биологических прудов.
Практическая значимость и внедрение результатов работы заключаются в разработке технологии доочистки сточных вод в биологических прудах при повышенной концентрации прудового активного ила в них при периодической аэрации, позволяющей сократить объем биологических прудов и одновременно снизить затраты электроэнергии на очистку.
Проверка результатов работы осуществлялась в лабораторных и производственных условиях на реальных сточных водах города Ман-турово Костромской области, что позволило получить необходимые данные для инженерного оформления предлагаемого способа.
Промышленное внедрение метода осуществлено в проекте реконструкции очистных сооружений города Саранска. Подтверждены целесообразность применения данного методи доочистки и возможность сокращения объема биологических прудов без ущерба для качества очищенных сточных вод.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на расширенном заседании кафедры МГСУ в ноябре 1995 г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы из 135 наименований, приложения. Работа изложена на 153 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 33 рисунка.