Вступ
Природні методи очищення стічних вод є одними з найдавніших технологій очищення. Зберігання або зрошення стічних вод, що утворюються в населених пунктах у підземному басейні, було відомою процедурою в 19 столітті. Розпад органічних речовин у стічних водах відбувався в таких випадках, у ґрунті або в приймаючому водотоці чи ставку, використовуючи природну здатність самоочищення водних екосистем.
У 20 столітті природні системи очищення були відсунуті на другий план завдяки процесам біологічного окислення (штучного) очищення стічних вод в артефактах. Хоча ці способи були дорожчими, ніж природні, як з точки зору інвестицій, так і експлуатаційних витрат, процес очищення був більш інтенсивним та контрольованим. Відсутність інформації про їх розробку та експлуатацію також сприяло переду фонам природних процесів.
Відновлення природних систем очищення стічних вод розпочалося в середині 1970-х років після роботи Кікута (1977). В даний час у розвинутих країнах світу існують сотні природних очисних споруд. Шляхом синтезу досвіду експлуатації існуючих очисних споруд також були розроблені керівні принципи планування та експлуатації для певних типів рослин (наприклад, процес кореневої зони, очерет із очеретом).
Процеси очищення природних стічних вод раніше використовувались для доочищення біологічно очищених стічних вод як третій етап очищення, але в даний час все частіше використовуються в комбінації (наприклад, лагуни або стабілізаційне озеро + технологія фільтрації піщаного поля) або для очищення відстояних стічних вод. На додаток до очищення побутових стічних вод, ці системи очищення стічних вод успішно використовуються для очищення змішаних (побутових та промислових), промислових, цукрових, паперових заводів, шахтних та нафтових стоків, а також міських стічних вод, очищення фільтратів побутового сміття, мулу стічних вод або для обробки суспензії.
В Угорщині ножиці для комунальних послуг відкриті, а це означає, що подача води за його розвитком розвиток каналізації та очищення стічних вод відставав e. Декрет 25/2002 про Національну програму осушення та очищення муніципальних стічних вод, яка на сьогодні діє. (II. 27.) згідно з урядовим розпорядженням, після запланованого завершення Програми у 2015 році частка каналізації в країні зросте до 86,9 відсотків.
В Угорщині лише 66,6% стічних вод, що збираються на громадській каналізації, певною мірою очищуються. Лише 5% скинутих стічних вод отримують механічну очистку. Лише 61% також очищаються з біологічним ступенем. У межах останнього 20% отримують т. Зв III. ступінь очищення, тобто видалення азоту та фосфору (N, P = поживна речовина рослини).
Тому важливо мати на увазі, що стічні води, що збираються через каналізацію, є не тільки так званими можна очищати на штучних очисних спорудах, у населених пунктах з меншим населенням для цього чудово підходять процедури природного очищення стічних вод.
Угорщина характеризується браком капіталу. Через економічні труднощі найближчим часом проблему каналізації та очищення стічних вод буде важко вирішити традиційними технологіями. Це твердження особливо справедливо для середніх та малих населених пунктів (до 25 000 осіб). Однак впровадження простих процесів очищення стічних вод з низькими інвестиційними та експлуатаційними витратами, які можна експлуатувати в простому, невеликому діапазоні потужності і в яких процес очищення відбувається в контрольованих умовах та з великою ефективністю для багатьох компонентів, може бути тимчасовим рішення. Це майже природні або природні очисні споруди.
В результаті досвіду, накопиченого в галузі очищення стічних вод, за останні 80 років або близько того були розроблені різні техніки та технології. Важливо, щоб один із цих доступних варіантів, у даному місці, відповідно до різних обставин кожного населеного пункту, був великим ретельно підбирайте найбільш екологічно та економічно доцільні . Ми повинні робити вибір, виходячи, головним чином, з місцевих екологічних, економічних та соціальних умов та можливостей, а також важливо подумати, чи вибрати грунт або поверхневі води для утилізації очищених стічних вод із наявних кінцевих ємностей. Вирішальним для довгострокового безпечного обслуговування технології чи установки є те, що чутливість, вразливість та навантажувальна здатність кожного елементу навколишнього середовища, який можна розглядати як приймача, може сильно відрізнятися, кожен із своїх власних умов викидів та граничних значень. технології очищення стічних вод - не однаково ефективні.
Вирішуючи завдання з очищення стічних вод, важливо мати на увазі, що наука про очищення стічних вод ще не дуже стара (вона оглядається лише на 80-90 років) і по суті базується на досвіді. При вирішенні завдання система повинна підтримуватися в рівновазі, коли кількість та якість стічних вод та забруднюючих речовин, що надходять у систему, змінюється з хвилини в хвилину, де тенденції та середні показники є основою базових даних.
Обладнання для прибирання рослин часто є центром професійних дискусій не лише тут, але й за кордоном. На додаток до поточної ефективності, слід докласти зусиль для їх подальшого розвитку, і в цьому контексті буде необхідна низка випробувань, оскільки тут, як і на інших угорських заводах з подібною технологією, доступно дуже мало результатів вимірювань. Якісне рішення для очищення каналізації та очищення стічних вод є необхідним і нагальним завданням для нашої європейської наздоганяючої, яке було б можливим за допомогою цих систем навіть у випадку невеликих населених пунктів.
Вимоги:
може сформулювати концепцію майже природного очищення стічних вод;
знати найпоширеніші технології;
можна перерахувати основні переваги та недоліки.
Очищення майже природних стічних вод
Процеси, перелічені в I томі Технологій очищення стічних вод, усі розглядаються як процеси штучного очищення. Однак можна також використовувати природні методи очищення, використовуючи процеси, які вже відбуваються в природі.
Коли стічні води природним чином потрапляють у живі води та ґрунт, вони протягом певного періоду очищаються, органічні речовини деградують, а неорганічні речовини потрапляють у навколишнє середовище. Цей процес може бути використаний за певних умов (не загалом), якщо проводиться первинне механічне очищення, таким чином можна знайти рішення для поливу рослин та підживлення їх у ставках.
Введення в приймач живої води також можливе, але йому повинні передувати механічне чищення та певне біологічне очищення. У кожному випадку лабораторне дослідження води вирішує умови, за яких процедура може бути використана.
Очищення стічних вод може застосовуватися за допомогою певної механічної обробки, але тут повинні бути передбачені та дотримані підвищені стандарти безпеки та охорони здоров’я на всіх етапах діяльності. Рослина повинна бути захищена і може використовуватися для зрошення певних рослин. На додаток до стічних вод, велике значення має утилізація попередньо обробленого мулу стічних вод, оскільки його значний вміст поживних речовин можна використовувати у відповідних умовах.
Попередньо очищені стічні води також можуть використовуватися для утилізації ставків. В одному випадку, заповнюючи та зберігаючи озера, зібрані восени, можна домогтися розкладання та зберігання матеріалів поза сезоном, в іншому випадку після належних заходів з очищення стічні води можуть бути розміщені у ставку, який можна використовувати для забезпечити умови проживання риби.
У разі фільтрації ґрунту можна проводити біологічне очищення води за умови, що ґрунт має хорошу водопроникність. Таким чином, ґрунтовий фільтр можна розглядати як біологічний процес очищення з достатнім надходженням кисню. Важливий правильний розмір та контроль якості.
Під майже природним очищенням стічних вод маються на увазі ті процеси очищення комунальних стічних вод, зібрані та належним чином попередньо очищені, біологічно розкладаються, які засновані на деградуючій здатності ґрунтових мікро- та макроорганізмів, у багатьох випадках на погіршувальній дії сонячного світла, тобто здатність самоочищення природи. і які процеси відбуваються не в залізобетонних конструкціях, а в системах очищення стічних вод, хоча і штучно спроектовані, що повторюють природні середовища існування, без додавання зовнішньої енергії.
Коротше кажучи, майже природне очищення стічних вод - це біологічний процес очищення стічних вод, при якому розкладання забруднень здійснюється мікроорганізмами, пов’язаними з грунтом-носієм, піском, гравієм, поверхнею коренів рослин аеробним або анаеробним способом, а також розчинами очищення стічних вод джерел .
Природа так звана Деякі типові приклади можливих варіантів, заснованих на процесах самоочищення, наведені на рисунку 1.
Фігура 1. Можливі варіанти майже природних систем очищення стічних вод
Типові можливі варіанти:
технології побудованих водних рослин, відповідно.
системи, що складаються з їх комбінації.
Станція майже природного очищення стічних вод, як правило, не містить рухомих частин, більш складного обладнання машини, а лише сітку фільтрів, систему попереднього осадження та/або насос, тому потреба в енергії, хімічних речовинах та ремонтах незначна під час роботи порівняно зі звичайними установками .
Основні програми майже природного очищення стічних вод
Методи, близькі до природи, можуть бути використані для центральної очистки комунальних стічних вод, що збираються в громадській каналізації або для обнюхування автомобілів, але насправді для індивідуального/побутового очищення стічних вод не каналізаційних територій, населених пунктів та частин населених пунктів рекомендується впровадити представлені майже природними, без барвників для індивідуального очищення стічних вод - Таблиця 1).
Таблиця 1. Основні сфери застосування майже природного очищення стічних вод - на муніципальному рівні
Очищення стічних вод, близьке до природи, може використовуватися як окрема система очищення, як комбінована очистка та приймач, так і як доочистка для штучної очисної споруди. На рисунку 2 показано основні програми майже природного очищення стічних вод відповідно до їх місця в технології очищення.
Малюнок 2. Основні сфери застосування майже природного очищення стічних вод відповідно до його місця в технології очищення
Основні особливості майже природних процесів очищення стічних вод
Процедури, близькі до природи:
системи, які дуже схожі на природні заболочені території за зовнішнім виглядом та «функціонуванням», але штучно сформовані, де різні рослини, водні рослини та більш-менш вода - над та/або нижче ґрунту - разом утворюють близько до природи житловий простір, використовуючи антисептичну дію ґрунту та сонячного світла, що також дозволяє проводити фотосинтез. Вони імітують природу, особливо її здатність до самоочищення, розкладання та використання та зберігання поживних речовин рослин (N, P, K), CO2 та CH4;
в екосистемі ґрунт-вода-рослина що трапляються в природі фізичні, хімічні та біологічні процеси виконувати головну роль;
розкладання органічної речовини, подібно до біологічної стадії традиційних штучних систем, але без окремого надходження кисню, мікроорганізми (бактерії, грибки) з використанням забруднень стічних вод як їжі. Деградуючі організми або змішуються у воді, або знаходяться на твердій поверхні (ґрунт, гравій, пісок, стебла, листя, коріння водних рослин) у системі;
в "штучній екосистемі" - а природним способом очищення стічних вод, видалення забруднюючих речовин - переважно не потрібно використовувати електрику та хімікати;
вигідно застосовується до міських стічних вод у комплекті біологічне очищення, або після біологічного (штучного, майже природного) часткового очищення для післячистки, і в багатьох випадках остаточний для розміщення також (див. малюнок 2);
низькі інвестиційні та експлуатаційні витрати є попит.
Переваги та недоліки майже природного очищення стічних вод
екологічно чисті об'єкти, забезпечують сприятливий місцевий клімат та зменшують посуху в районі завдяки затримці води;
стабільний результат очищення, оскільки вони менш чутливі до коливань кількості та якості стічних вод;
низькі інвестиційні витрати, 40-60% порівняно зі звичайною/штучною очисткою стічних вод;
низькі експлуатаційні витрати, 20-60% порівняно зі звичайною/штучною очисткою стічних вод;
проста технічна конструкція, висока експлуатаційна безпека, мало обладнання машини, незначне споживання енергії;
їх експлуатація не вимагає високого рівня знань (але догляд потрібен);
відсутність хімічного використання (або лише незначне);
утворення невеликої кількості шламу стічних вод;
створення важливого середовища існування для різноманітних видів рослин і тварин (залежно від системи);
рослини, задіяні в очищенні, можуть бути використані (наприклад, для виробництва зелених рослин, деревини, очерету, етанолу, поліненасичених олій та палива тощо);
ефективний у видаленні не тільки органічних речовин, а й азоту та фосфору, що спричиняють евтрофікацію та патогенні бактерії (залежно від системи).
Додатковою перевагою, крім дешевшого монтажу та експлуатації, є безпрецедентна додаткова перевага, така як той факт, що експлуатаційні витрати хорошої біологічної (плантаційної) очисної станції для тополі можуть бути нульовими за рахунок виходу деревини ( приклад aparhanti) .дохід.
Малюнок 3. Особливо вигідні галузі застосування для майже природного очищення стічних вод
відносно великі вимоги до простору;
у високочутливих районах та на високому рівні ґрунтових вод або для певних типів грунтів можуть застосовуватися лише певні технології або певні комбіновані рішення, що може призвести до збільшення витрат;
у багатьох випадках потрібні різні знання порівняно з традиційними технологіями;
ефективність очищення деяких систем (наприклад, весна, прикореневе поле) може залежати від сезону, тому технічний розмір (з урахуванням більш повільної роботи взимку) призводить до більшої площі;
загальна відраза до менш відомих рішень.
Резюме
Типовими проблемами традиційних (так званих штучних) методів очищення стічних вод є великі інвестиційні та експлуатаційні витрати, складна технологія та експлуатація, а також надмірна чутливість окремих технологій до коливань кількості та якості стічних вод. Що стосується майже природних процесів очищення стічних вод (наприклад, насадження дерев, побудована водна рослина тощо), можна сказати, що жоден із цих недоліків не є типовим, якщо їх застосовувати з належною обережністю або експлуатувати обережно. Слід також мати на увазі, що в галузі очищення стічних вод стає все більш очевидним, що "технічно майже все можна вирішити, але не має значення, наскільки".
Незважаючи на професійні суперечки, які існують і сьогодні, стічні води подаються у значну частину Угорщини у природному середовищі та природним способом для очищення води та рослинних поживних речовин природним шляхом циклів що особливо важливо для підтримання рівноваги екосистем та реалізації принципу «сталого розвитку»;.
Запитання та завдання для перевірки
Питання
У чому подібність та відмінність між штучним та майже природним очищенням стічних вод?
Де можуть бути використані майже природні процеси очищення стічних вод?
Які найважливіші особливості майже природного очищення стічних вод?
Які переваги майже природного очищення стічних вод?
Які недоліки майже природного очищення стічних вод?