на Аляске накопленные за зиму воды, в течение месяца после таяния льда, прошли полную очистку, благодаря интенсивному развитию фитопланктона, чему способствовало непрерывное освещение в условиях полярного дня. Именно это последнее обстоятельство, обеспечивающее возможность круглосуточного фотосинтеза, привело к тому, что вода этих прудов в летнее время постоянно содержала особенно много кислорода. В последнее время биологические пруды получили широкое применение для очистки стоков промышленных предприятий, в основном производственных и перерабатывающих предприятий АПК f 12;24;38;39]. Таким образом, биологические пруды могут успешно применяться в практике очистки различных видов сточных вод во всех климатических зонах. Конечно, в разных производственных и климатических условиях нормативы сооружений и эксплуатации прудов должны быть разными, что очевидно связано с механизмами очистки в биологических прудах. Пруды, служащие очистными сооружениями, обычно непрерывно принимают сток, но при этом имеют поверхностный отток (проточные пруды) или поступление сточных вод компенсируется фильтрацией и испарением (бессточные пруды). На практике в подавляющем большинстве случаев применяются пруды с непрерывным поступлением и оттоком стоков, т.е. проточные пруды, которые, в свою очередь, могут быть либо одиночными, либо каскадными. Все пруды подразделяются на три категории: анаэробные, факультативные (т.е. факультативно аэробные) и аэробные в строгом смысле. Анаэробные условия в прудах возникают и поддерживаются при высоких нагрузках по ВПК на единицу площади пруда за единицу времени. Нагрузка на единицу площади возрастает при увеличении глубины пруда и снижении времени пребывания в нем воды. Анаэробные пруды в подавляющем большинстве случаев представляют собой лишь один из элементов системы очистки, т.к. очистка производится в них лишь частично. Как правило, это первый, относительно малый по площади, а следовательно. 39 |
в прудах водоросли используются как ценный дополнительный корм скоту и птице. Применяются пруды и в европейских странах в практике очистки стоков, хотя и в меньших масштабах из-за отставания в канализировании малых поселений. К настоящему времени накопилось много работ, посвященных биологическим прудам. Все авторы указывают на высокий очистной эффект, достигаемый при этом простом и дешевом методе очистки сточных вод. В большом количестве литературных источников утверждается, что по показателям качества сточных вод биологические пруды дают не худшие, а лучшие результаты, чем общепринятые способы биологической, доочистки (биофильтры) [8, 12, 30, 32, 38]. Специальными работами последнего времени показано, что биологические пруды практически не представляют опасности как места выплода комаров, если они не зарастают водной растительностью. Найдено также, что воды, прошедшие очистку в биологических прудах, содержат меньше нематод, чем после биофильтров, поэтому обработку в биологических прудах можно рассматривать как метод дегельминтации сточных вод. Особенно важно, что пруды получили признание и распространение не только в странах с теплым климатом, где в зимнее-время они не покрываются льдом, но и в странах с суровыми климатическими условиями, например, в Канаде и на Аляске. Оказалось, что, в частности, на Аляске накопленные за зиму воды в короткий срок (1 месяц) после таяния льда прошли полную очистку, благодаря интенсивному развитию фитопланктона, чему способствовало непрерывное освещение в условиях полярного дня. Повидимому, именно это последнее обстоятельство, обеспечивающее возможность круглосуточного фотосинтеза, привело к тому, что вода этих прудов в летнее время постоянно содержала особенно много кислорода больше, чем это характерно для расположенных южнее прудов, в которых 17 содержание кислорода в воде подвержено большим суточным и годовым колебаниям. Весьма интересно, что в последнее время пруды получили применение и для очистки стоков промышленных предприятий, в основном производственных и перерабатывающих предприятий АПК [7, 11, 14, 23, 24, 91]. Во многих случаях применение прудов дляочистки промышленных стоков основано на тех общих принципах, что и для очистки бытовых сточных вод [37,46, 56, 57, 67, 79, 120]. Приведенные, как и многие другие имеющиеся в литературе, данные, позволяют прийти к важному заключению, что биологические пруды могут успешно применяться в практике очистки различных видов сточных вод во всех климатических зонах. Конечно, в разных производственных и климатических условиях нормативы сооружений и эксплуатации прудов должны быть разными, что с очевидностью следует из рассматриваемого ниже механизма очистки в биологических прудах. Пруды, служащие очистными сооружениями, обычно непрерывно принимают сток, но при этом имеют поверхностный отток (проточные пруды) или поступление сточных вод компенсируется фильтрацией и испарением (бессточные пруды). На практике в подавляющем большинстве случаев применяются, пруды с непрерывным поступлением и оттоком стоков, т.е. проточные пруды, которые, в свою очередь, могут быть либо одиночными, либо расположенными в серии, когда вода последовательно поступает из одного пруда в другой. Наконец, особенно существенно разделение прудов по характеру биотического круговорота, а, следовательно, и механизма очистки, который, в свою очередь, зависит от соотношения нагрузки, глубины пруда и времени пребывания в нем воды. По этому признаку все пруды подразделяются на три категории: анаэробные, факультативные (т.е. факультативно аэробные) и аэробные в строгом смысле. Анаэробные условия в прудах возникают и поддерживаютсяпри высоких нагрузках по БПК на единицу площади пруда за единицу времени. Очевидно, что нагрузка на единицу площади возрастает при увеличении глубины пруда и снижении времени пребывания в нем воды. Анаэробные пруды в подавляющем большинстве случаев представляют собой лишь один из элементов системы очистки, т.к. очистка производится в них лишь частично. Как правило, это первый, относительно малый по площади, а следовательно, высоконагружениый пруд в серии нескольких последовательно расположенных прудов. Недостаткоманаэробных прудов является, распространяемыйими запах, в. связи с чем они могут быть использованы только в отдалении от населенных пунктов. Самое же главное состоит в том, что нет научного обоснованных доказательств, что применение высоконагруженного пруда в голове очистных сооружений повышает эффективность всей системы. Подавляющее большинство существующих биологических прудов принадлежит ко второму (факультативно аэробному) типу. В прудах этого типа аэробные и анаэробные процессы сменяют друг друга как во времени (в различные часы суток и времена года), так и в пространстве (по вертикали от поверхности до дна). Действительно, в заполняемых сточной жидкостью прудах аэробные условия создаются только благодаря тому, что в них развиваются вмассовом количестве планктонные водоросли, главным образом протококковые и зеленые жгутиковые, которые в процессе фотосинтеза освобождают большое количествокислорода. Вода биологических прудов мало прозрачна, особенно вследствие массового развития фитопланктона, поэтому только в поверхностных слоях (до глубины 20-40 см) хватает освещенности для фотосинтезного выделения кислорода. В результате в поверхностных слоях имеет место перенасыщение кислородом, а придонные слои практически лишены его. Среднесуточное насыщение кислородом поверхностных слоев обычно превышает 100% и |