Спосіб біологічного очищення та знезаражування стічних вод та комплекс для його здійснення

1. Спосіб біологічного очищення та знезаражування стічних вод, що включає відстоювання води у відстійниках із наступним видаленням із нього осаду й пропускання відстояної води через кореневу систему вищих водяних рослин у проточних умовах, який відрізняється тим, що відстоювання здійснюють по черзі в паралельних відстійниках, при цьому після накопичування у відстійнику осаду C2 2 76586 1 3 СССР № 1198021, С 02 F 3/32, 1986]. Недоліком є те, що висаджений в грунт очерет у зимововесняний час вносить у воду вторинне забруднення в процесі його розкладання, коли відмирають стебла та падають на дно ставка. В зв'язку з тим, що в даному способі відсутнє попереднє відстоювання, біологічний ставок з вищими водяними рослинами буде дуже швидко замулюватися. Відомий також спосіб очистки стічних вод шляхом обробки води активним мулом в аеротенках та у відстійниках з наступним доочищенням води за допомогою контакта її з вищої водяною рослинністю в проточному каналі [Пат. 2081852 Россия, С 02 F 3/32, 1997]. В якості вищої водяної рослинності використовують наяду дрібнозубчасту. Недоліком цього винаходу є те, що канал засаджений тільки по березі з його боків, і вода входить в контакт з заростями рослин тільки на кутових зворотах, тому інтенсивність очищення стічної води в таких водоймах буде незначною. Крім того, незважаючи на те, що в даному способі застосовується первинне відстоювання поступаючої стічної води, при застосуванні наяди дрібнозубчастої як головного чинника очищення води від біогенних елементів ефект видалення останніх незначний, так як у нею відсутня розвинута коренева система, а стебла дуже короткі. Відома також споруда для очищення стічних вод з використанням вищої водяної рослинності /Пат. 45868 Україна, МІЖ С 02 F 1/24; 3/32, 2002/, яка складається з 3-х послідовно з'єднаних секцій, в кожній з яких розміщені вищі водяні рослини. В першій секції висаджується водяний гіацинт, в другій очерет, в третій рослини з більш потужною кореневою системою. За допомогою цієї споруди, де система очищення складається з багатьох секцій, забезпечується більш надійний процес біохімічного очищення стічних вод. Але відсутність первинного відстоювання, а також те, що рослини висаджуються в грунт, викликає швидке замулення біоставків та вторинне забруднення води коли ці рослини відмирають та падають на дно ставків, в тому числі при низьких температурах водяний гіацинт також випаде на дно, що також визве вторинне забруднення ставків. Вищенаведені недоліки гальмують процес глибокого доочищення води і потребують більшого часу для очищення води. За прототип може бути вибраний спосіб та установка для очищення стічних вод, які описані у авт. свід. СРС Р № 899498, С 02 F 3/32, 1982. Згідно цьому винаходу спосіб включає відстоювання стічної води та перепускання її крізь кореневу систему вищих водяних рослин. Здійснюється це у каналі, який поділений на секції біологічного окислення, секції з водяними рослинами та вертикальний відстійник, який розміщений перед секціями з вищими водяними рослинами. Недоліком цієї споруди є те, що споруда за прототипом обладнана тільки одним відстійником. Із-за короткого перебування у ньому надлишкового мулу не здійснюється процес демінералізації, тому 76586 4 для цього необхідно очисні споруди обладнувати муловими майданчиками, а це значно збільшить площу під споруди та експлуатаційні витрати. Із-за того, що у цій споруді вода через кореневу систему протікає знизу вверх, відбувається розмивання та винос грунту із шару, в якому висаджені рослини. Крім того, при виносі грунту з шару завантаження підвищується біологічне споживання кисню (БСК) та хімічне споживання кисню (ХСК). Самим великим недоліком є те, що при подачі води знизу вверх буде спостерігатися дуже високий рівень яєць та личинок гельмінтів на виході води із біологічного ставка. В прототипі процес самоочищення протікає спонтанно із-за того, що розробники беруть різні види рослин і засаджують ними біоплато і акцентують всю увагу тільки на інтенсифікації процесів самоочищення, не беручи до уваги процеси знезараження води від патогенної мікрофлори та вірусів. Таким чином, у споруді за прототипом не здійснюється ефективний процес очищення та знезараження стічної води. В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача створення способу біологічної очистки та комплексу для здійснення цього способу шляхом обладнання його додатковим відстійником та завдяки вибору вищих водяних рослин та відповідного їх розміщення у комплексі, що забезпечить підвищення ефективності очищення та знезараження стічних вод. Поставлена задача в пропонованому нами способі вирішується завдяки тому, що у способі біологічного очищення стічних вод, що включає відстоювання води у відстійниках з наступним видаленням з нього осаду і перепускання відстояної води крізь кореневу систему вищих водяних рослин в проточних умовах, згідно з винаходом відстоювання здійснюють по черзі в паралельних відстійниках, при цьому після накопичування у відстійнику осаду припиняють подачу в нього сирої стічної води і здійснюють осушення осаду, для чого в цей відстійник висаджують вищі водяні рослини, наприклад лепеху або очерет звичайний, а відстояну воду перепускають через кореневу систему вищих водяних рослин, що розміщені у наступній послідовності: рогоз, комиш, манник, причому перед перепусканням води через кореневу систему комишу її розділяють на два потоки. Для здійснення цього способу пропонується комплекс споруд, що включає водойми з вищими водяними рослинами, відстійник, розміщений перед водоймами з вищими водяними рослинами та з'єднаний з першою по відношенню до нього водоймою, згідно винаходу комплекс додатково має паралельний відстійник, який також з'єднаний з першою водоймою, при цьому в першій водоймі розміщений рогоз, в наступному - комиш, а в останньому - манник, при цьому комиш розміщений в двох паралельних водоймах. За водоймами з вищими водяними рослинами в цьому комплексі правлять біологічні ставки. Біологічні ставки розміщені у вигляді каскаду і з'єднані між собою з можливістю надходження води зверху вниз. 5 Обладнання установки додатковим відстійником дозволяє відключати перший відстійник при його наповненні осадом до його проектної відмітки та включати додатковий, другий відстійник, який починає приймати сирі стічні води. В першому відстійнику для швидкого відділення води висаджують вищі водяні рослини - лепеху або очерет звичайний, які швидко випаровують воду з відстійника, при цьому у відстійнику починає протікати процес демінералізації мулу та його знезараження від патогенної мікрофлори та вірусів за рахунок виділення вторинних продуктів життєдіяльності через корені та кореневища вищих водяних рослин з привалюванням виділення ефірних масел, які є токсичними по відношенню як до патогенної мікрофлори та вірусів, так і для личінок та яєць гельмінтів. З метою інтенсифікації процесів самоочищення води та виключення впливу одної рослини на другу біологічні ставки засадженні вищими водяними рослинами у такій послідовності: рогоз, комиш, маннік. При цьому лепеха та очерет звичайний не впливають на ці вищі водяні рослини, тому що відстійник після його наповнення та засадження цими рослинами відключається. Манник висаджується в останньому ставку як рослина, яка має найбільш виражений ефект знезаражування, що має дуже велике значення при випуску води у природні водойми. Для зменшення гідравлічного тиску на фільтрувальні властивості біоставку з комишем потік води після ставка з рогозом розділяється на два і вода паралельно надходить до двох ставків, засаджених комишем, що дає можливість одержати високу якість очищення води від зважених речовин та мікроорганізмів, а також дає дозволяє збільшувати навантаження на фільтруючий шар в ставку з манником. Застосування комишу дає змогу легко очищати біоставок від відмерлих стебел, так як у комишу стебла покриті оболонкою з віску та мають повітряні пори, тому вони при відмиранні випливають на поверхню і видаляються з біоставка механічно. Винахід пояснюється кресленням. На Фіг.1 зображений комплекс споруд для біологічного очищення стічних вод, план; на Фіг.2 комплекс в повздовжньому розрізі. Комплекс споруд для біологічного очищення стічних вод складається з розподільчої чаші 1, яка з'єднана з двома ставками-відстійниками 2 і 3, які розміщені паралельно та з'єднані з біологічним ставком 4, який засаджений рогозом 5, що 76586 6 розміщений на плотах або на сітках 6. На виході біоставка 4 розміщена розподільча чаша 7, яка паралельно з'єднана трубопроводами з біоставком 8 та біоставком 9. Ці біоставки 8 та 9 завантажені шаром піску 10 та шаром щебеню 11. Завантаження обладнано фільтруючими трубами 12, які розміщені у шарі піску 10. У шар щебеню 11 висаджений комиш 13. Біоставки 8 та 9 за допомогою фільтруючих труб 12 з'єднані з біоставком 14, де висаджений манник 15 на плотах або сітках 6. Установка працює наступним чином. Сирі стічні води поступають в розподільчу чашу 1, звідки надходять у відстійник 2. Після його заповнення осадом до проектної відмітки потік води переключають в відстійник 3. У відстійник 2 висаджують лепеху або очерет звичаний для швидкого звільнення мулу від води за рахунок кореневої сорбції. Підсушений та знезаражений осад через приблизно три місяці вивозиться з відстійника 2 і він знову готовий для прийому сирих стічних вод. Після відстійника вода надходить у біоставок 4, де на біоплато 6 висаджений рогоз 5. Вода проходячи через біоставок 4, омиває корені та кореневища рогозу, які сорбують із води біогенні та мінеральні речовини, а також на коренях та кореневищах осідають частки розчинених органічних речовин. Освітлена вода по трубопроводу 7 надходить у біоставки 8 та 9, які засаджені комишом 13 в шар фільтруючого завантаження, яке складається з шару піску 10 та шару щебеню 11 і в якому закладені фільтруючі труби 12. Корені сорбують мінеральні хімічні елементи, а органічна частина, що надходить з водою мінералізується перефітоном обростання, що формується на завантаженні і коренях та кореневищах. В піщаному завантаженні затримуються всі грубі плаваючі частки, яйця та личинки гельмінтів. Вода із ставків 8 та 9 по дренажним трубам 12 надходить до біоставка 14, в якому на біоплато 6 висаджений маннік 15. Через кореневища в товщу води виділяються вторинні продукти живлення, які насичені ефірними маслами, що згубно діють на патогенну мікрофлору та віруси. Очищена і знезаражена вода через фільтрувальні труби 12 надходить до насосної станції 16, звідки скидається в природні водойми або використовується для вторинного водопостачання або знаходить застосування в практиці сільськогосподарського зрошення. 7 Комп’ютерна верстка О. Чепелев 76586 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601