Сточных вол по бактериологическим показателям 3 страница

Гидравлическая нагрузка сточных вод на оросительные трубы песчано-гравийных фильтров и фильтрующих траншей, также мощность их фильтрую­щей загрузки приведены в табл. 27.

Данные таблицы предназначены для районов со среднегодовой темпера­турой воздуха от 3 до 6 °С. В районах со среднегодовой температурой атмос­ферного воздуха, превышающей 6 °С, гидравлические нагрузки увеличивают на 20—30%. Их также допускается увеличивать на 20—30% при удельном во-доотведении от объекта канализования, превышающем 150 л/сут на челове-

ТАБЛИЦА 27 Нагрузка сточных вод на оросительные трубы ПГФ и ФТ (СНиП 2.04.03-85), л/м в сутки

Рис. 62. Схема очистки сточных вод при помощи фильтрующих траншей с искусственным

слоем почвы: 1 — выпуск из здания; 2 — септик; 3 — дозирующая камера; 4 — фильтрующая траншея; 5 — ороси­тельная дренажная сеть; 6 — водосборная сеть; 7 — выпуск фильтрата; 8 — вентиляционные стояки

фильтров в отдельных траншеях и меньшая рабочая высота (от 0,6 до 0,8 м) ис­кусственного слоя почвы. В тоже время при устройстве песчано-гравийных фильтров она составляет (СНиП 2.04.03-85) 1—1,5 м. Это имеет большое прак­тическое значение, дает более широкие перспективы для применения тран­шей. Например, при рельефе со слабо выраженным уклоном местности и вы­соким уровнем залегания грунтовых вод, песчано-гравийные фильтры устраи­вать не рекомендуется, так как в этом случае следует проектировать насосные станции для перекачивания очищенных сточных вод. Необходимо предусмат­ривать дополнительные мероприятия по снижению уровня грунтовых вод и т. д. Меньшая высота фильтрующего слоя почвы избавляет их от этого недостатка. В качестве загрузочного материала в фильтрующие траншеи рекомендуют ис­пользовать крупно- и среднезернистый песок, другие материалы.

Данные по выбору очистных сооружений малой канализации в зависимос­ти от местных условий приведены в табл. 36.

Следует отметить: если позволяют климатические, гидрогеологические условия, должны быть прежде всего применены площадки (поля) подземной фильтрации.

Обеззараживание бытовых сточных вод.Задача третьего этапа очистки сточных вод — обеззараживания — состоит в уничтожении патогенных бакте­рий и вирусов, которые находятся или могут содержаться в сточных водах. Методы обеззараживания сточных вод делятся на две группы: реагентные и безреагентные или на химические, когда бактерицидное действие оказывают химические вещества, и физические, когда микроорганизмы гибнут вследствие действия физических факторов. К химическим (реагентным) методам относят­ся прежде всего хлорирование, как наиболее доступный, простой и надежный способ обеззараживания сточных вод, а к физическим (безреагентным) — озо-

________ РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

нирование и обработка сточных вод УФ-излучением, гидрокавитационное обез­зараживание и др.

Удаление из сточных вод гетерогенных биодисперсий перед их выпуском в водоемы осуществляется обычно путем хлорирования. Проводя санитарную экспертизу проекта очистных сооружений канализации, врач-профилактик до­лжен учитывать, что бытовые сточные воды и их смесь с промышленными не­обходимо обеззараживать после их механической и биологической очистки (см. СНиП 2.04.03-85). Обеззараживать следует хлором или натрия гипохло-ритом.

Если на очистных сооружениях предполагается раздельная механическая очистка бытовых и промышленных сточных вод с последующей их совмест­ной биологической очисткой, то в этом случае обеззараживание бытовых сточ­ных вод необходимо проводить после механической очистки с обязательным дехлорированием перед подачей на сооружения для биологической очистки.

Расчетная доза активного хлора после механической очистки сточных вод должна составлять 10 г/м⁵; после механической очистки с эффективностью от­стаивания сточных вод свыше 70% и неполной биологической очистки — 5 г/м³; после полной биологической доочистки и физико-химической очистки сточ­ных вод — 3 г/м³. Дозу активного хлора нужно уточнять во время эксплуата­ции, исходя из того, что количество остаточного хлора в обеззараженной воде после контакта должно составлять не менее 1,5 г/м³. Смешивание сточной во­ды с хлором должно происходить в смесителях любого типа: дырчатых, пере­городчатых, ершовых, вихревых и пр. Продолжительность контакта активного хлора со сточной водой в контактном резервуаре или в отводных лотках и тру­бопроводах должна составлять 30 мин. Для обеззараживания сточных вод после биологических прудов следует предусматривать отсек для контакта сточной воды с активным хлором.

Контактные резервуары (на очистной канализационной станции их долж­но быть не менее двух) проектируют конструктивно подобными первичным отстойникам без скребков. Допускается предусматривать барботаж сточной воды сжатым воздухом при интенсивности аэрации 0,5 м³/м² в 1 ч. Во время обеззараживания сточных вод в контактных резервуарах образуется осадок. При проведении санитарной экспертизы проекта очистных сооружений кана­лизации необходимо учитывать, что количество осадка (с влажностью 98%) в контактных резервуарах, образуемого при хлорировании сточных вод после механической очистки, должно составлять 1,5 л на 1 м³ сточной воды. После хлорирования сточной воды, биологически очищенной в аэротенках и на био­фильтрах, — 0,5 л осадка на 1 м³ сточной воды.

Хлорное хозяйство очистных сооружений должно обеспечивать возмож­ность повышения расчетных доз хлора в 1,5 раза.

Из-за опасности образования в процессе хлорирования сточных вод токси­ческих хлорорганических соединений, интенсивного загрязнения ими водое­мов и угрозы вредного действия на организм населения внимание исследова­телей привлекают экологически чистые, безреагентные методы обеззаражива­ния сточных вод.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Среди альтернативных хлорированию экологически чистых и эффектив­ных методов обеззараживания сточных вод заслуживает внимания озонирова­ние, УФ-излучение, электроимпульсная, радиационная обработка сточных вод, применение биоцидных полимеров. Но если остаточный озон в воде подлежит аналитическому контролю, то такой контроль при УФ-излучении, электроим­пульсном и радиационном обеззараживании отсутствует. В связи с этим в двух последних случаях необходим ежедневный микробиологический контроль.

Применение УФ-излучения для обеззараживания сточных вод является перспективным благодаря разработке новых мощных источников излучения. Это ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ПРК и РКС (давление пара 400—800 мм рт. ст., температура оболочки — 250—300 °С). Также ртут-но-аргонные лампы низкого давления (давление пара 3—4 мм рт. ст., темпе­ратура поверхности — 40 °С). На 1 Вт потребляемой энергии ртутно-кварце­вые лампы дают выход бактерицидной энергии 0,033 Вт, ртутно-аргонные — 0,146 Вт.

Высокая эффективность обеззараживания сточных вод УФ-излучением (от бактерий группы кишечной палочки — в 10⁴ раза, сапрофитных микроор­ганизмов — в 10³ раза) достигается при дозе излучения 150 мДж/см². Сниже­ние общего количества микроорганизмов и количества бактерий группы ки­шечной палочки с 10⁵ до 10² КОЕ/мл и с 10⁴ до 2 КОЕ/мл соответственно на­блюдалось даже при концентрации взвешенных веществ в обрабатываемой сточной воде от 5,5 до 16 мг/л.

В Институте технической теплофизики HAH Украины предложена эколо­гически чистая технология безреагентного обеззараживания биологически очи­щенных бытовых сточных вод гидрокавитацией. Созданы суперкавитацион-ные аппараты (СК-аппараты) проточного и реакторного типов, которые могут быть применены на малых очистных канализационных станциях. Нами прове­дены натурные исследования с целью научного обоснования оптимальных тех­нологических параметров работы СК-аппаратов. Впервые было установлено, что гидрокавитационная обработка сточных вод обеспечивает значительную эффективность их обеззараживания от санитарно-показательных бактерий и энтеровирусов. Способ является перспективным для применения на очистных канализационных сооружениях. Недостатком способа обеззараживания являе­тся отсутствие аналитического контроля эффективности процесса.

Доочистка (третичная очистка)бытовых сточных вод предусматривает удаление загрязнений, оставшихся в них после биологической очистки. Хотя доочистка и является четвертым этапом очистки, ее применяют сразу после биологической очистки перед обеззараживанием сточных вод. Третичную очистку осуществляют в сооружениях, в которых моделируются процессы са­моочищения в почве или водоемах (табл. 28).

Доочистка сточных вод может осуществляться в естественной почве на больших или малых полях орошения или фильтрации (см. с. 302), также в водной среде на биологических прудах с высшими водяными растениями (см. с. 283). С этой целью могут использоваться фильтрационно-обогатительные сооруже­ния: фильтрационно-обогатительные колодцы, фильтрационно-обогатительные

РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ТАБЛИЦА 28 Классификация сооружений по доочистке биологически очищенных сточных вод

траншеи, фильтрационно-обогатительные пруды, созданные кафедрой комму­нальной гигиены и экологии человека Национального медицинского универ­ситета имени A.A. Богомольца совместно с Гипростроем и УкрНИИграждан-сельстроем для очистных сооружений малой канализации.

Фильтрационно-обогатительные сооружения. В последнее время в Ук­раине, странах СНГ для очистки небольших объемов сточных вод созданы раз­личные малогабаритные комбинированные очистные сооружения и их прото­типы. При сбросе в поверхностные водоемы сточных вод, биологически очи­щенных на таких сооружениях, следует руководствоваться Правилами.

Однако на практике чаще всего возникают ситуации, когда в районе раз­мещения очистной канализационной станции с малогабаритными комбини­рованными сооружениями водоемы или отсутствуют, или они далеко рас­положены. В таком случае отводить биологически очищенные сточные воды допускается в почву или в грунтовой поток путем устройства фильтрационно-обогатительных сооружений (ФОС): фильтрационно-обогатительных прудов (ФОП); фильтрационно-обогатительных колодцев (ФОК); фильтрационно-обо­гатительных траншей (ФОТ). Их применяют одновременно как сооружения для естественной доочистки (третичной очистки) сточных вод, так и с целью попо­лнения запасов подземных вод, что способствует естественному водообмену.

На земельном участке, где предполагается применение ФОС, должны от­сутствовать деревья (на расстоянии не менее 7—8 м), так как они своей корне­вой системой разрушают конструкции сооружений. Участок не должен затоп­ляться дождевыми и талыми водами. Размещение ФОС на земельном участке в свою очередь должно гарантировать отсутствие подтопления подвальных помещений жилых домов. Санитарно-защитные разрывы между очистными канализационными станциями с ФОС и жилыми домами должны составлять: для ФОП — не менее 50—100 м; для ФОТ — не менее 25—30 м; для ФОК — не менее 15—20 м.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

ТАБЛИЦА 29 Зоны санитарного разрыва при размещении ФОС в зависимости от направления потока грунтовых вод, м

Размеры санитарных разрывов между ФОС и местными водозаборными сооружениями грунтовых вод зависят от скорости и направления движения потока грунтовых вод. Их устанавливают учреждения санитарно-эпидемиоло­гической службы в каждом отдельном случае с учетом местных условий. При скорости потока грунтовых вод, не превышающей 1 м/сут, и мощности водоза­бора, не более 10 м³/сут, эти величины должны соответствовать приведенным в табл. 29.

При мощности водозабора, превышающей 10 м³/сут, и скорости движения грунтового потока сыше 1 м в/сут величину санитарного разрыва между ФОС и местом водозабора рассчитывают по формуле Салтыкова—Белицкого, до­полненной Е.И. Гончаруком (см. с. 97).

Водозаборные сооружения, забирающие воду из межпластовых хорошо защищенных водоносных горизонтов, можно размещать на расстоянии не ме­нее 80—150 м от ФОС.

Биологически очищенные сточные воды подаются на ФОС самотеком или перекачиваются. Для этого применяют импровизированные насосные станции с использованием водопроводных насосов. Значительное число их модифи­каций дает возможность перекачивать любое количество очищенной сточной воды. Такие насосные станции разработаны также кафедрой коммунальной ги­гиены и экологии человека Национального медицинского университета вместе с УкрНИИграждансельстрой.

Фильтрационно-обогатительные пруды (ФОП) являются принципиаль­но новым очистным комплексом, в котором сочетаются элементы медленных

водопроводных фильтров, канализаци­онных песчано-гравийных фильтров и биологических прудов для доочистки сточных вод. Сооружения применяют в песчаных или супесчаных почвах и при высоком уровне залегания грунтовых вод (свыше 1,5 м) на очистных станциях производительностью от 10 до 700 м³/сут. Инженерами в отрасли канализования населенных мест разработаны ФОП двух размеров — 20 х 20 м и 20 х 40 м (табл. 30).

Рис.63. Фильтрационно-обогатительные пруды:

1 — дамбы; 2 — фильтрационный пруд; 3 — песчаный фильтр; 4 — дренаж; 5 — удаление фильтрата;

6 — уровень грунтовых вод; 7 — биологические пруды

Конструктивно ФОПсостоят из нескольких секций фильтрационных и био­логических прудов (рис. 63).

Первичная доочистка сточных вод на сооружениях после малогабаритных очистных установок или их прототипов достигается во время фильтрации че­рез слой песка и песчаный (биологический) фильтр возле основания фильтра­ционных прудов, вторичная — в биологических прудах.

С целью уменьшения стоимости строительства ФОП сооружают с исполь­зованием преимущественно местных почв. Почвы с высокими фильтрацион­ными свойствами укладывают возле основания фильтрационных прудов сло­ем 1—1,2 м. Почвы с меньшими фильтрационными свойствами используют для обвалования сооружения. Карьеры, образовавшиеся во время извлечения почвы, могут быть использованы как биологические пруды.

Под песчаным фильтром обязательно размещают дренаж для отведения фильтрата в биологические пруды. Если почвы хорошо проницаемые, воды из биологических прудов попадают в грунтовой поток.

При строительстве ФОП почву возле их основания удаляют и укладывают на наружные откосы дамб.

Ориентировочно (табл. 31) гидравлическая нагрузка на ФОП составляет до 250 л/м² в супесках, 50 л/м² — в песках или соответственно 2500 и 5000 м³ на 1 га поверхности водного зеркала в сутки.

Фильтрационно-обогатительные колодцы (ФОК)применяют для вы­пуска в почву или в грунтовой поток биологически очищенных сточных вод из компактных канализационных установок заводского изготовления при их производительности до 25 м³/сут. Сооружения могут быть рекомендованы для доочистки сточных вод в местностях, где имеется свободная территория

ТАБЛИЦА 31 Гидравлическая нагрузка биологически очищенных сточных вод на ФОТ, л/м² в сутки

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

с хорошо фильтрующими почвами, представленными песками, супесками, лег­кими суглинками, и возможность создать санитарно-защитные разрывы. Глу­бина залегания грунтовых вод на территории должна быть не менее 1,5 м от поверхности земли.

Конструктивно ФОК имеет вид круглой или прямоугольной шахты. Стен­ки его выкладывают кирпичом или бетоном. Дно должно быть открытым. На дно помещают фильтрующую загрузку (1м) из пенопласта, пеностекла, гра­вия, щебня. Сверху колодец перекрывают двойной съемной крышкой. Под пе­рекрытием устанавливают вентиляционную трубу. К центру колодца подводят трубу, по которой подают на доочистку биологически очищенную сточную во­ду после компактной установки.

При применении ФОК в местностях с высоким уровнем залегания грунто­вых вод (менее 1,5 м от поверхности земли) допускается устраивать их в насып­ной почве. В этом случае биологически очищенная сточная вода из установки отводится в накопительный резервуар. Затем с помощью насоса биологически очищенную сточную воду подают в ФОК.

В отдельных случаях ФОК допускается применять в плохо фильтрующей­ся почве. Грунтовые воды при этом должны залегать на глубине не менее 5 м от поверхности земли. Стенки колодца устраивают до водоносного горизонта. Колодец заполняют песком на высоту не менее 1,5 м от уровня грунтовых вод. На песок в верхней части колодца помещают слой ( 1 м) блоков из пеностекла, пластмассы.

Гидравлическую нагрузку на ФОК при отведении очищенных сточных вод в почву рассчитывают на 1 м² суммарной водопроницаемой поверхности колод­ца, ориентируясь на внутренний контур, а при переводе в грунтовой поток — на 1 м² дна колодца. Ориентировочно гидравлическая нагрузка на ФОК в сутки (см. табл. 31) равна 300 л/м² в песках и 200 л/м² в супесках.

Филътрационно-обогатительные траншеи (ФОТ)рекомендуют устраи­вать при водоотведении от объекта канализования 25—100 м³/сут в местнос­тях с песчаными и легкими супесчаными почвами при уровне залегания грун­товых вод не менее 1,5 м от поверхности земли.

Конструктивно ФОТ — это траншеи глубиной 1—1,2 м, шириной 0,6—0,8 м, длиной — до 40 м. Расстояние между траншеями — 3 м. Стены траншеи со­оружают из бетона или кирпича. Нижняя часть стены (0,5—0,6 м) должна быть водопроницаемой. На дно траншеи на эту высоту укладывают фильтрующий материал (гравий, щебень, блоки из пеностекла или пластмассы). Траншеи пе­рекрывают деревянными съемными щитами. Сточная вода в траншее распре­деляется через сеть асбоцементных труб диаметром 100—150 мм с пропилами в нижней части на половину диаметра трубы. Ширина пропила должна состав­лять 12—15 мм через каждые 100—200 мм. Трубы длиной 3—4 м соединяют муфтами (сухая укладка) в распределительную сеть длиной 40 м и укладывают на слой фильтрующей загрузки. Соединение труб при помощи муфт гаранти­рует герметичность распределительной сети. Биологически очищенная сточ­ная вода из компактных установок поступает в траншеи самотеком или с помо-

РАЗДЕЛ И. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

щью насоса (периодически, с интервалом 5—6 ч). В этом случае после устано­вок устраивают накопительный резервуар.

При высоком уровне залегания грунтовых вод (менее 1,5 м от поверхности земли) ФОТ допускается строить в насыпной почве. В этом случае биологичес­ки очищенные сточные воды отводят в накопительный резервуар, а затем на­сосом их подают в траншею.

ФОТ иногда применяют для перевода доочищенных сточных вод под рус­ло реки. В этом случае их сооружают шириной 5 м, длиной 50 м, глубиной до 1,5 м на расстоянии не менее 5 м от водоема. Производительность таких тран­шей возрастает до 10 000 м³/сут. Во время строительства и эксплуатации таких сооружений необходимо придерживаться мер, препятствующих доступу к тран­шеям населения и животных.

Гидравлическую нагрузку на ФОТ (см. табл. 31) следует принимать на 1 м² суммарной водопроницаемой поверхности траншеи в сутки, ориентируясь на внутренний контур, из расчета 350 л в песках и 250 л — в супесках.

Государственный санитарный надзор предусматривает: участие врача-про-филактика в выборе и отведении земельного участка под строительство очист­ных сооружений малой канализации, имеющих в своем составе ФОС для до-очистки сточных вод; санитарную экспертизу проекта; санитарный надзор во время строительства, приемки и эксплуатации объекта.

Текущий санитарный надзор предусматривает контроль за: санитарно-те-хническим состоянием и правильностью эксплуатации ФОС; эффективностью доочистки сточных вод; влиянием ФОС на окружающую среду; соблюдением техники безопасности в процессе эксплуатации сооружений.

Контроль за ФОС необходимо осуществлять не менее 2—3 раз в год. Исследования биологически очищенных сточных вод, поступающих на доо­чистку в ФОС, проводят 1—2 раза в год. При этом необходимо помнить, что высокая эффективность доочистки на сооружениях обеспечивается при сле­дующих исходных показателях качества биологически очищенных сточных вод: БПК₅ — 15—20 мг 0₂/л; ХПК — 30—40 мг 0₂/л; взвешенные вещест­ва— 15—20 мг/л.

Качество грунтовых вод, отобранных по методике Е.И. Гончарука (см. раз­дел III) на расстоянии 1 м от ФОС, при правильном их устройстве и эксплуата­ции, должно отвечать следующим требованиям: индекс БГКП — не более 100, общее количество сапрофитных микроорганизмов — не более 200—300, титр вирусов по коли-фагу не менее 100; превышение содержания аммиака в срав­нении с контролем — не более чем на 0,5 мг/л; перманганатной окисляемос-ти — не более чем на 2—3 мг 0₂/л.

Другая группа сооружений третичной очистки представлена искусствен­ными методами доочистки сточных вод при помощи фильтров с различными видами фильтрующего материала, ионообменных, флотационных, адсорбцион­ных и других установок.

Четвертичная очистка.С целью охраны поверхностных водоемов и под­земных источников водоснабжения от органических и бактериальных загряз­нений, которые могут остаться в сточных водах после их доочистки, предусмат-

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

ТАБЛИЦА 32 Классификация методов четвертичной очистки доочищенных сточных вод

ривается при необходимости четвертичная очистка сточных вод путем приме­нения искусственных методов обработки воды (табл. 32).

Сравнительная гигиеническая оценкаметодов и сооруженийдля очист­ки бытовых сточных вод.Одним из основных критериев гигиенической оцен­ки очистных канализационных сооружений является эпидемическая безопас­ность очищенных в этих сооружениях сточных вод и активного ила. Особенно важно это на этапе гигиенического обоснования возможности применения тех или иных методов и канализационных сооружений для очистки сточных вод городов, поселков городского типа, сельских населенных пунктов, отдельно расположенных объектов, в частности инфекционных больниц или инфекци­онных отделений многопрофильных больниц, где образуются высокоинфици-рованные сточные воды.

В выборе метода и вида канализационных сооружений для очистки сточ­ных вод необходимо учитывать ряд условий. Прежде всего, количество сточ­ных вод, образующихся на объекте канализования, их физико-химические свойства и бактериальный состав, возможность использования для орошения растений в сельском хозяйстве, требования к глубине (эффективности) очист­ки сточных вод и образуемого при этом осадка, возможность утилизации осад­ка сточных вод в сельском хозяйстве и пр. Может возникнуть вопрос о воз­можности применения только механической очистки сточных вод или необхо­димости предусмотреть также биологическую очистку или даже доочистку и обеззараживание.

Выбирая сооружения механической очистки, необходимо учитывать, что в схемах большой канализации применяют горизонтальные, вертикальные или радиальные отстойники. По технико-экономическим показателям горизонта­льные отстойники более простые в устройстве и эксплуатации, чем вертикаль­ные, но последние более эффективны.

В схемах малой канализации лучше применять двухъярусные отстойники. Для водоотведения объектов, на которых образуется до 25 м³ сточных вод в сутки, предусматривают септики или септики-дегельминтизаторы.

Выбирая методы и сооружения биологической очистки сточных вод, пред­почтение следует отдавать методам, моделирующим процессы самоочищения

________ РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

в почве, с устройством очистных сооружений, в которых этот процесс проис­ходит в естественной почве: наземным полям фильтрации, орошения, площад­кам подземной фильтрации.

Искусственные сооружения биологической очистки сточных вод, в кото­рых моделируются процессы самоочищения в водоемах (аэротенки, малогаба­ритные очистные сооружения на полное окисление и пр.), целесообразно при­менять в том случае, если местные условия не дают возможности использовать почвенные методы очистки. Такими условиями являются плохая фильтрующая способность почвы, высокий уровень залегания грунтовых вод, недостаток свободных земельных территорий достаточных размеров и др.

В последнее время в научной литературе появляются сведения о том, что при современных методах биологической очистки сточные воды не допускается повторно использовать. Не всегда качество биологически очищенных сточных вод отвечает требованиям к выпуску в поверхностные водоемы. Это обуслови­ло потребность в проведении гигиенических исследований и оценки эффектив­ности различных методов и технологических схем очистки и доочистки сточ­ных вод, включающих, например: коагуляцию — фильтрацию — адсорбцию; коагуляцию — адсорбцию — фильтрацию — ионный обмен; адсорбцию — фильтрацию — ионный обмен и др.