Биологические пруды

Биологические пруды представляют собой искусственно созданные водоемы для биохимической очистки сточных вод, основанной на процессах, которые происходят при самоочищении водоемов.
При отсутствии хорошо фильтрующих почв для устройства полей фильтрации или полей орошения пруды могут быть использованы как самостоятельные сооружения для очистки сточных вод, а также для их доочистки в сочетании с другими очистными сооружениями.
Пруды делают небольшой глубины от 0,5 до 1 м. Это позволяет создать значительную поверхность соприкосновения воды с воздухом и обеспечить прогрев всей толщи воды и хорошее ее перемешивание. Таким образом, создаются благоприятные условия для массового развития водных организмов, в частности планктонных водорослей, которые ассимилируют биогенные элементы и в результате процесса синтеза обогащают воду кислородом, необходимым при окислении органических веществ.
Биологические пруды обеспечивают более высокий эффект бактериального самоочищения, чем сооружения искусственной биологической очистки. Так, количество кишечной палочки в прудах снижается на 95,9 — 99,9%; начального содержания. Содержание яиц гельминтов в воде, прошедшей биологические пруды, ничтожно мало.
Напуск сточной воды и отвод очищенных вод из прудов, производится рассредоточенно.
Для возможности полного опорожнения прудов дну их должен быть придан небольшой уклон по направлению к водосливным сооружениям.
Нормальная эксплуатация прудов происходит в теплое время и уже при температуре воды ниже 6° С резко ухудшается.
При дальнейшем понижении температуры и особенно после образования ледяного покрова, когда проникание кислорода в воду не происходит, процесс окисления органического вещества почти полностью прекращается. В этот период может происходить лишь намораживание сточной воды.
Расчет биологических прудов производится обычно по нагрузке на поверхность в зависимости от концентрации загрязнений и температурных условий.
Различают следующие типы биологических прудов:
1) пруды с разбавлением ;
2) пруды без разбавления (многоступенчатые или серийные);
3) пруды для доочистки сточных вод.
В первом случае сточные воды после предварительного осветления в отстойниках смешивают со свежей речной водой в пропорциях 1:3 1:5 и направляют в одноступенчатые проточные пруды, где идет процесс окисления органического вещества. Нагрузка сточной жидкости составляет от 125 до 300 мг/га сутки. Размер каждого пруда 0,5 — 7 га. Срок пребывания воды (с учетом разбавления) 8 — 12 дней. В прудах можно выращивать рыбу.
Во втором случае сточные воды после предварительного отстаивания направляют в пруд без разбавления чистой водой. Такие биологические пруды впервые были устроены по инициативе проф. С. Н. Строганова на московских полях фильтрации.
Продолжительность очистки сточной воды в прудах этого типа больше, чем в прудах первого типа; обмен воды происходит за срок до 30 дней. Нагрузка сточной воды примерно такая лее, как и в прудах с разбавлением (в Москве 125 — 150 м3/га сутки).
Строительные и эксплуатационные затраты в случае устройства прудов без разбавления значительно меньше, чем при устройстве прудов с разбавлением.
Для того чтобы обеспечить надлежащую очистку воды, пруды без разбавления устраивают в 45 ступеней , которые вода проходит последовательно. Степень чистоты воды с каждой последующей ступенью постепенно повышается. Пруды каждой ступени обычно имеют площадь от 2 до 2,5 га.
Нижние ступени серийных биологических прудов без разбавления могут быть использованы для разведения рыб, главным образом карпа.
При разведении рыб ранней весной в пруд выпускают от 500 до 2000 мальков на 1 га. Прирост рыбы составляет к концу осеннего периода до 500 — 800 кг на 1 га. Вылов рыбы производится поздней осенью.
Наличие в воде большого количества питательных веществ способствует интенсивному росту водорослей . Для борьбы с ними желательно разведение на рыбоводных прудах уток, для которых ряска является хорошим кормом.
При устройстве биологических прудов получается более полное использование земельных участков, чем при сооружении полей орошения или полей фильтрации. Кроме того, пруды могут быть устроены на таких почвах, которые не пригодны для полей.
Сточные воды, прошедшие биологические пруды, могут быть использованы для орошения. В этом случае могут применяться поливные машины, лиманное орошение, длинные борозды, дождевание, подпочвенное орошение.
При необходимости по местным условиям повышенной очистки сточных вод для их доочистки (после искусственных очистных сооружений) рекомендуется устраивать биологические пруды третьего вида. Количество ступеней в таких прудах должно быть: при поступлении в них биологически очищенных сточных вод 2 — 3 ступени, при поступлении отстоенных сточных вод 4 — 5 ступеней. Нагрузку на пруды следует принимать с учетом их реаэрации, которая дает 68 г кислорода на 1 м2 пруда. Этого достаточно для того, чтобы обеспечить очистку 100 — 250 л/га сутки отстоенных сточных вод или 4000 — 5000 м3/га сутки биохимически очищенных сточных вод.
Пруды, предназначенные для доочистки сточных вод, могут быть использованы также и для рыборазведения. В этих случаях должно быть предусмотрено устройство дополнительных малых прудов глубиной не менее 2,5 м для пребывания в них рыбы в зимнее время.
В последнее время для очистки сточных вод получают распространение пруды с фотосинтезирующими организмами фитопланктона, в частности с водорослью хлорелла.