CC BY
13
УДК 614.777:628.357
Н. И. Ананьев, Н. А. Демин, Л. Р. Аполосова ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДООЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В ПРУДЕ-НАКОПИТЕЛЕ
Кафедра общей гигиены Целиноградского медицинского института
Вопросу доочистки городских сточных вод в последнее время посвящен ряд работ (С. Н. Черкинский и соавт.; О. Г. Бобров и соавт.; Н. А. Лукиных; Н. А. Лукиных и соавт., и др.). Мы решили изучить процессы доочистки сточных вод в пруду-накопителе в условиях Целиноградской области и возможном сбросе их в р. Ишим. Наблюдения над этими процессами проводили в течение 1973—1974 гг.
На протяжении 8 лет сточные воды Целинограда отводятся в пруд-накопитель после сооружений механической очистки (решетки, песколовки, радиальные отстойники). Ежесуточно в пруд-накопитель сбрасывается в среднем 65,7 тыс. м3 сточных вод. Общин сток, поступающий в накопитель, состоит из хозяйственно-фекальных (до 54%) и промышленных сточных вод (46?^). Химические анализы сточных вод и промышленных стоков мало чем отличаются друг от друга, лишь в промышленных стоках содержатся эфир-экстрагирующие вещества в количестве от 0,5 до 43,9 мг/л. Канализационные сточные воды проходят механическую очистку, в результате чего взвешенные вещества осаждаются и содержание их уменьшается на 5,4—90,8%. Полное осветление сточной жидкости происходит в накопителе во все месяцы года, за исключением мая (3—56 мг/л), что может быть связано с температурной стратификацией, происходящей обычно после освобождения водоема от ледового покрова. В связи с этим прозрачность воды в накопителе в летне-осенне-зимний период составляет 23—30 см, а в весенний период колеблется от 9 до 14 см. Отмирание большого количества растительных организмов и фитопланктона в летне-осенний период способствовало появлению желтоватого цвета и болотному запаху воды. В течение мая — сентября содержание кислорода в накопителе варьирует от 4,1 до 11,1 мг/л, причем в эти месяцы достигается максимум насыщения, а в июле оно составляет 42—83%. Во время ледостава содержание кислорода колеблется от 4,8—9,3 мг/л (ноябрь) до 2,2— 4,4 мг/л (декабрь). В придонном горизонте содержание растворенного кислорода практически остается тем же, что и в поверхностном горизонте, несмотря на значительные глубины (2—3,5 м).
рН воды в период солнечной активности (май — сентябрь) варьирует от 7,3 в общем стоке до 8,7 в пруду-накопителе, в остальное время года рН не отличается от рН поступающего стока.
О количестве органических веществ, легко усваиваемых бактериями, а следовательно; и об эффективности работы пруда-накопителя можно судить по БПК6 и ХПК. Наблюдения за этими показателями вели по 3 створам по мере удаления от места выпуска сточных вод (1—3-й створы). Очистка стоков в накопителе от органических вешеств происходит в основном на участке между 2-м и 3-м створом, где показатели по БПК6, полученные по декабрь включительно, колеблются от 1,9 до 10 мг/л. В марте БПК5 повышается в накопителе от 13 до 34 мг/л, что связано с длительным пребыванием сточных вод подо льдом. БПК8 придонных горизонтов во всех створах варьирует от 2,7 мл/л в сентябре до 34 мг/л в марте.
Средние значения эффективности очистки сточных вод в накопителе по БПК6 говорят о том, что максимальное снижение содержания органических веществ в воде накопителя происходит в июле (до 4,2 мг/л), в дальнейшем происходит повышение их количества (до 20,5 мг/л в марте). Повышение уровня БПК5 в сентябре до 2,7—9,3 мг/л связано с отмиранием и окислением водорослей, численность которых в это время года достигает максимума.
Из таблицы видно, что максимальный процент очистки стоков в накопителе приходится на сентябрь, ноябрь и декабрь (90,4—91,4%).
Общее количество органических веществ (по ХПК), поступающих в накопитель, варьирует от 94 до 166,4 мг/л (а в весенний период — от 46,6 до 111,3 мг/л), что связано с длительностью подледного режима водоема (ноябрь — апрель). Летом (июль) уровень стабильного органического вещества снижается в накопителе до 32,6—38,4 мг/л,
Эффективность доочистки сточных вод в накопителе по БПК5 (в мг/л)
Сток Месяцы
апрель маВ июль сентябрь ноябрь декабрь март
Поступающий Очищенный ч 21 9,1 60 8,8 31 4,2 67 5,8 78 5.1 76,5 7.4 72 20,5
Степень очистки (в %) 56,7 85,3 86,5 91,4 93,5 90,4 71.4
4 Гигиена н санитария Лй 7
в придонном же горизонте величина ХПК колеблется от 45,7 до 65,3 мг/л. В сентябре вновь регистрируется увеличение ХПК (33,6—60,5 мг/л), что, вероятно, связано с «цветением» воды в накопителе. Наименьшие величины ХПК наблюдаются в ноябре и декабре (от 20 до 39,2 мг/л).
Как показали исследования, содержание солевого аммония в отстойниках снижается до 28,6—44,7% (апрель — ноябрь). Изменение величины ионов аммония в накопителе зависит от биологических факторов. Массовое развитие фитопланктона в июле и сентябре способствует резкому снижению солевого аммония (до 0,2 мг/л), близкому к содержанию его в речной воде (летом в воде р. Ишим его содержание равно 0,1 мг/л). В последующие месяцы (ноябрь — март) содержание аммония увеличивается до 21 мг/л. Таким образом, максимальная очистка воды в накопителе от иона аммония наблюдается в сентябре — ноябре (99,3 и 91,7%).
Нитраты и нитриты в неочищенных стоках в основном отсутствуют, а снижение содержания солевого аммония в накопителе не сопровождается пропорциональным накоплением N02 и N03 вследствие потребления последних в вегетационный период. В начале ледостава (ноябрь) содержание нитратов в накопителе достигает 3,2 мг/л с последующим снижением их до 0 к весне, что связано с восстановительными процессами.
В сточных водах Целинограда количество синтетических моющих средств (СПАВ), поступающих на механическую очистку, колеблется от 0,42 до 1,46 мг/л. В накопителе, в поверхностных горизонтах, их содержание варьирует от 0,2 до 1,3 мг/л. Минимальное количество СПАВ (0,26—0,72 мг/л) отмечается в период максимального насыщения-воды кислородом (май — ноябрь), что способствует окислению моющих средств в накопи теле.
Прямым показателем степени загрязнения стоков органическим веществом является численность сапрофитных микроорганизмов. Отмирание сапрофитов протекает параллельно понижению концентрации загрязняющих веществ в водоеме, общепринятым показателем фекального загрязнения воды служит кишечная палочка.
По мере удаления забора от места сброса сточных вод в накопителе наблюдается заметное бактериологическое самоочищение. С целью выявления влияния донных отложений на загрязнение воды мы производили отбор проб в поверхностном и природном горизонтах. Результаты бактериологических показателей мало чем отличаются друг от друга. В мае и ноябре коли-титр достигает 1. Чаще всего коли-титр во всех точках колеблется от 0,001 до 0,1, исключение составляет зона поступления стока — здесь показатель соответствует 0,000 001 и 0,000 000 1. Самые низкие показатели почти во всех точках регистрируются зимой и особенно в марте (0,000 001—0,000 000 1).
В течение всего 1974 г. и вплоть до апреля 1975 г. мы проводили исследования сточной воды на яйца гельминтов до и после ее механической очистки, а также в пруду-накопителе. Отобрано и проанализировано 158 проб воды. Установлено, что в исходной неочищенной сточной воде содержится в среднем 25 яиц, в основном аскарид (от 16 до 36). После механической очистки (решетки, песколовки, 1-й отстойник) дегельминтизация стоков достигает 77%.
В апреле 1974 г. сданы в эксплуатацию сооружения искусственной биологической очистки (аэраторы, аэротенки, вторичные отстойники). Сточная вода, прошедшая полную очистку (механическую и биологическую), освобождаются от яиц гельминтов на 87%. В 1 л очищенной сточной воды количество яиц гельминтов в среднем составляет 3,4 (от 2 до 5). В месте выпуска стоков вода не замерзает даже зимой. На расстоянии примерно 200 м от сброса сточных вод в поверхностном слое обнаружено в среднем 0,25—0,35 яйца гельминтов, в других местах отмечен 100% эффект дегельминтизации.
Выводы
1. Количество взвешенных веществ в отстойниках снижается на 5,4—90,8%. В пру-ду-накопителе происходит почти полное освобождение сточной воды от взвешенных веществ.
2. Количество загрязнений по БПК& после механической очистки снижается на 25— 57%, в пруду-накопителе очистка в сентябре, ноябре и декабре достигает максимума — 91,4—93,5%.
После механической очистки сточных вод и прохождения ими пруда-накопителя коли-титр становится равным 0,1—1,0, титр энтерококка — 0,1—10,0, яйца гельминтов совершенно не обнаруживаются.
ЛИТЕРАТУРА. Бобров О. Г., Горохов A.A., Корен-м а н Я. И. — «Гиг. и сан.», 1974, Ks 10, с. 93—94. — Лукиных H.A. Очистка сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества. М., 1972. — Лукиных Н. А., Л и п м а н Б. Л., Криштул В. Л. Методы доочистки сточных вод. — Ч е р к и н -с к и й С. Н., Марков П. П., Габрилевская Л. Н. — «Гиг. и сан.», 1974, № 8, с. 70—72.
Поступила 9/XII 1975 г..
