В статье автор анализирует работу биологических прудов как элемента системы очистки сточных вод. Приведены сравнительные данные эффективности очистки на примере очистных сооружений в городах Курска и Томска. На основании статистических данных проведён расчёт эффективности по ключевым загрязнителям, сделаны выводы о различиях в работе очистных систем.
Ключевые слова: биологические пруды, сточные воды, микроорганизмы, водоросли, очистные сооружения, аэробные процессы, эффективность очистки, железо, нитраты, региональные особенности
Биологические пруды — это открытые резервуары, предназначенные для естественной биологической очистки сточных вод за счёт действия водорослей и микроорганизмов. Такие сооружения работают преимущественно по аэробному или факультативному принципу. Широкое применение они получили на малонагруженных очистных сооружениях в сельских и малых населённых пунктах, а также на предприятиях с неагрессивными сточными водами.
Процесс очистки в биопрудах включает комплексное взаимодействие между водорослями, бактериями и солнечным светом. Органические вещества разлагаются аэробными микроорганизмами, а выделяемый углекислый газ используется водорослями для фотосинтеза. При этом в воду поступает кислород, поддерживающий жизнедеятельность бактерий. Такой симбиоз обеспечивает устойчивую переработку загрязнений [1].
Внутри пруда происходит тесное взаимодействие бактерий и водорослей. Аэробные микроорганизмы разлагают органику и образуют минеральные соединения, которые затем потребляются водорослями. При этом водоросли, используя солнечный свет, выделяют кислород прямо в толщу воды.
Согласно исследованиям с ОС ООО «Сахар Золотухино», приведенных в научной статье по экологическим биотехнологиям, за авторством Д. И. Лукъянчикова [2, С. 55–57], составим таблицу 1.
Таблица 1
Эффективность очистки сточных вод в биологических прудах очистных сооружений ООО «Сахар Золотухино» г. Курска на выбранные показатели
Показатель |
Взв. в-ва |
NH 4 |
NO 2 |
NO 3 |
P |
Нефтепродукты |
Fe |
Cu |
БПК |
S |
Cl |
Эффективность до — после прудов (%) |
69,0 |
44,57 |
95,87 |
10,71 |
31,50 |
63,22 |
51,1 |
20,7 |
31,8 |
29,07 |
10,83 |
Анализ исследуемых показателей на ОС г. Томска проводился на основе данных, представленных ООО «Экойл», в рамках программы мониторинга, контракт по экологическому сопровождению процессов биологической очистки сточных вод на территории очистных сооружениях. Рассчитаем процент изменения загрязнителей перед очисткой и после прудов, результаты представим в таблице 2.
Таблица 2
Эффективность очистки сточных вод в биологических прудах очистных сооружений г. Томска на выбранные показатели
Показатель |
Взвешенные вещества |
Сухой остаток |
ХПК |
БПК |
Аммоний-ион |
Азот нитритный |
Нитрат-ион |
Эффективность до — после прудов (%) |
91,59 |
34,22 |
87,86 |
87,9 |
58,56 |
79,89 |
-867,55 |
Показатель |
Сульфат-ион |
Хлорид-ион |
Фосфат-ион |
Железо |
АПАВ |
Нефтепродукты |
Фенолы |
Эффективность до — после прудов (%) |
57,86 |
65,82 |
48,34 |
-30,31 |
84,66 |
31,07 |
82,77 |
Общие показатели изобразим в виде диаграммы (рис. 1). Чем выше процент, тем большее изменение имел показатель после прудов в сравнении с состоянием до очистки.
Рис. 1. Диаграмма изменения показателей в процентах на разных ОС
Различия на диаграммах обусловлены более тёплым климатом в Курске, отличиями в протекании технологических процессов, различиями в качестве систем аэрации. Повышенное содержание железа в Томске связано с природными особенностями региона, где высока его концентрация в природных водах. В таких условиях железо удаляется преимущественно путём осаждения. Колебания содержания нитратов, вероятно, вызваны эпизодическими неконтролируемыми сбросами сточных, содержащих повышенные концентрации данного соединения.
Литература:
- Альмунейфи А. А. Очистка сточных вод в биологических прудах в условиях Йемена // Техносфера. URL: https://tekhnosfera.com/ochistka-stochnyh-vod-v-biologicheskih-prudah-v-usloviyah-yemena (дата обращения: 19.06.2025)
- Лукьянчиков Д. И. Использование биологических прудов в процессе очистки промышленных вод от загрязнений и использование их илистых осадков в сельском хозяйстве // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-biologicheskih-prudov-v-protsesse-ochistki-promyshlennyh-vod-ot-zagryazneniy-i-ispolzovanie-ih-ilistyh-osadkov-v-selskom (дата обращения: 21.06.2025)