БИОЛОГИЧЕСНИЙ МЕТОД ОЧИСТНИ СТОЧНЫХ ВОД


БИОЛОГИЧЕСНИЙ МЕТОД ОЧИСТНИ СТОЧНЫХ ВОД
БИОЛОГИЧЕСНИЙ МЕТОД ОЧИСТНИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащих органические вещества (в широком значении), охватывает все те способы, при к-рых используются микробиальные, био-хим. процессы (распада и минерализации органического вещества), в к-рых активное или пассивное участие принимают разнообразные микрофлора и микрофауна, т. н. «биологическое население» , ::;л ^ ® ш /Jy) Ti

1—Zoogloea ramigerax 110. г—Streptococcusx28 0. 3—Sarcina paludosax210. ^—Bacillus subtilisx280. S—Chromatium Okeniix280. 6—Spirillum undulax280. 7—хлопчатобумажное волокнох210. 8—шерстяное волокнох210. 9—чешуйка бабочких 140. JO—крупинка синьки для 0ельях140. 11— мышечные волокнах140. 12—Beggiatoa albax210. 13— волокно хвойного деревах210. ii—льняное волокнох210. 15—Еи-glena vlridisxl40. 16—Amoeba Hmaxx700. 11—Tublfex rivulorumx2. IS— Vorticella

mlcrostomax210.

1—Leptomitus lacteusx280. 2—Fusarium aquaeductuumx210. 3—Stigeoclonium tenuex280. i—Sphaerotilus natansx210. 5—Leptomitus lacteusxl1/»- e—Sphaeroti-lus natansxl1/». t—Fusarium aquaeductuumxl'/t- 8—Spirulina (Arthrospira) Jen-nerix210. 9—Oscillatoria Froelicbiix210. lo—Oscillatoria chlorinax420. 11—Thio-spirillum sanguineumx 210. 12—В о do ovatusx210. 1 3—Paramaecium caudatum x 14 0. 14—Rotifer vulgarisxl40. IS—Cyclidium glaucomax210. 16—Podophrya fixaxl40. 17—Actinophrys solxl05. IS— Anthophysa vegetansx210. 19—Spirochaete plicati-Hsx210. 20— Cnironomus larvex4.

l—Aphanizomenon flos aquae, ax35, bx280. 2—Vaucheria sessihsx70 3— Closterium Leibleiniix70. 4—Pediastrum Boryanumxl40. S—a) Scenedesmus acutusxl40, b) Scenedesmus quadricaudax210, c) Scenedesmus obtususx210. 6—a) Navicula amphis-ЬаепахЮб, b) Sinedra ulnaxl05. 7 — Gomphonema olivaceumx2i0. s — Diatoma vulgarexl05. 9—Melosira variansx 140. 10—Cladothrix dichotomax210. 11—Daphnia pylexxl7. 12—Asplanchna priodontax40. 13—Dorylaimus stagnallsx2. 14—Styla-ria lacustrisx7. IS—Anuraea aculeataxl40. 16—Anuraea cochlearisxl40. 17—Po-lyarthra platypterax 140. IS—Triarthra longisetaxi05. 19—Euplotes charonx210. 20—Rotifer vulgarisxHO. 21—Synura uvellaxi75. 22—Aspidisca lynceusx250. 23—Stentor polymorphusx55. 24—Coleps hirtusx210. 25—Chilodon cucul. x 140. 26—Ar-cella vulgarisxl40. 2?—Aotinosphaerium Eichhornixl05. 28—Paludina viviparax3/i.

очистительных сооружений. В этом отношении Б. м. о. с. в. противополагается методам механической и химическ. очистки сточных вод. Б. м. о. с. в. получил самое широкое применение во всех случаях, где задачу очистки составляет получение «незагниваю-щей» жидкости; понятие Б. м. о. с. в. охватывает след. очистительные устройства: поля орошения (см.), поля фильтрации, септические и Эмшерские бассейны (см. Бассейны); «биологические окислители» разных типов, аэрацию (см.) сточных вод с активным илом (см.), очистительные пруды. Но в качестве технического термина Б. м. о. с. в. применяется обычно лишь к так наз. «биологическим фильтрам», или «био-окислителям» с необходимыми для их действия сооружениями для «предварительной очистки сточных вод». Очень часто такой аггрегат устройств носит название «биологической станции» (гомоним научного учреждения, ведущего наблюдения над флорой и фауной некоторого района). Каков бы ни был комплекс сооружений для биологич. очистки сточных вод, все они, как сказано, решают одну и ту же задачу—получение «незагнивающей» очищенной воды. Это состояние характеризуется при анализе тем, что испытуемая вода с примесью метиленовой синьки при хранении в герметически (без воздуха) закупоренной склянке при 20° не должна обесцвечивать этой краски в течение 7 дней. Нормы НКЗдр. РСФСР (1923 г.) требуют вообще «незагнивающей» воды, но практика сан. надзора сохранила требование «незагнивае-мости» в течение 7 суток. На языке современной методики анализа сточных вод явление «загниваемости» определяется «относительной стойкостью» в 80%. Это значит, что био-хим. потребность в 02 очищенной жидкости на 80% обеспечена запасом О2, находящимся в ней. Потребность в 02—мерило загрязненности жидкости окисляющимися (органическими) веществами. Запас 02— сумма 02, растворенного в жидкости, и 02, связанного с нитратами и нитритами, легко отдающими свой 02 в процессе денитрифи-кации (см.). Поэтому «незагниваемость» жидкости может быть достигнута комбинацией двух процессов: 1) понижением потребности в О2 (минерализацией органических веществ) и 2) увеличением в очищенной жидкости запаса 02. Так как в чистой воде может быть растворено не свыше 7—15 мг 02 на литр, а в очищенных водах обычно еще меньше, то увеличение запаса 02 осуществимо только путем нитрификации содержащихся в сточных водах азотистых соединений. Эту двоякую роль и выполняют в той или иной степени сооружения для биологической очистки сточных вод. Выбор наиболее подходящей к данному случаю системы очистительных сооружений, условия их действия, а следовательно, и конструкция, и стоимость, и их сан .-техн. оценка—все это представляет задачу очень сложную, но ее решение в значительной степени зависит от нек-рых основных особенностей тех био-хим. процессов, о техническом применении к-рых идет речь. В этом отношении всякое очистительное сооружение, работающее как окислитель, можно рассматривать как своего рода механизм, доставляющий 02 для сложных био-хим. процессов, к-рые приводят к минерализации органических веществ сточной жидкости. В общем, можно сравнить эти очистительные сооружения с печыо, где происходит «мокрое» сожжение органического вещества, при чем на месте высокой t° стоит живой катализатор процесса—микробиальное население этих сооружений. Казалось бы, не может быть сомнения в том, что количество органического вещества, подлежащего окислению, должно быть в известном соответствии с конструкцией и размерами окислительных устройств (с размерами и системой печи). «Нагрузка» сточных вод в сутки на единицу площади или объема очистительных сооружений, действительно, составляет одно из основных заданий расчета при проектировании. Но б. ч. под нагрузкой понимают некоторый объем жидкости, подлежащий очистке, при чем пользуются известными нормами, установленными эмпирически; напр., для московских условий: поля фильтрации принимают от 25 до 100 куб. м в сутки на гектар (смотря по почве), био-окислители-— от 0,30 куб. м на 1 куб. м в сутки фильтрующего материала, аэротэнки—3—5 куб. м жидкости, аэрофильтры — 2—4 куб. м на 1 куб. м объема сооружения. По существу же моментом, определяющим величину нагрузки, является масса органического вещества, к-рая может быть различна по природе (см. Воды сточные) и по концентрации. В этом отношении исключительную ценность представляет определение «био-хим. потребности в 02» данной сточной жидкости, что позволяет выразить числом мг 02 суммарную загрязненность жидкости, независимо от ее состава. Это определение показывает, какое количество 02 должно быть дано жидкости для практически полного ее окисления. Потребность в 02, выраженная в мг 02 на литр, колеблется в пределах от 100 мг (при большом расходе воды на 1 чел.) до 700 мг и выше при малом водопотреблении. Для производственных сточных вод потребность в 02  поднимается до 1.000—10.000 мг (воды боен, кожевенных заводов). Для канализационных вод ряда американских городов потребность в кислороде на 1 жителя составляет около 75 з, для Москвы—около 40 г. Беря эту последнюю величину, получим, при разном суточном расходе воды на 1 человека, следовательно, «загрязненность» 1 л: при 100 л (8 в.)—-400 мг, при 75 л (6 в.)—535 мг, при 50 л (4 в.)—800 мг, при 25 л (2 в.)—1.600 мг. Т. к. окислительная способность любого сооружения имеет определенные границы, то с ними должна быть согласована и нагрузка жидкости той или иной концентрации. Окислительная способность сооружения определяется двумя факторами: степенью микробиальной активности, присущей данному объему сооружения, и условиями снабжения Оа. При этом и первый биологический фактор, поскольку имеется дело с аэробными организмами, зависит от условий снабжения воздухом. В случае очистки сточной жидкости на полях фильтрации аэрация ограничена тонким поверхностным слоем почвы, дыхание к-рого усиливается в моменты фильтрации жидкости, но, вообще, очень слабо. Поэтому и развитие микро-биального населения почвы сосредоточено в этом небольшом слое (10—25 см), а условия орошения (доза орошения и межполивной период) должны быть таковы, чтобы активный слой возможно скорее освобождался от воды, заполняющей промежутки, куда про-никаетвоздух. В самом процессе очистки различают две фазы (Adeney, Phelps): 1) окисление углеродистых веществ, идущее сначала и с убывающей скоростью, и 2) нитрификацию, идущую с постоянной скоростью, но начинающуюся лишь тогда, когда уже окислена главная масса органического вещества. Обе фазы идут в этом верхнем тонком слое почвы и обе должны быть обеспечены 02, но, кроме того, 02 расходуется и на взвешенные вещества, вносимые на поверхность почвы. Окислительные процессы продолжаются, однако, и ниже аэрируемого слоя, но уже за счет вторичного использования 02, связанного в аэробной зоне, гл. обр., за счет 02 нитратов (денитрификация), при чем от каждого 1 мг азота освобождается 2,85 мг 02. В конечном счете условия аэрации почвы определяют количество 02, которое может быть передано в единицу времени нек-рым ее объемом (поверхностью) на окисление органического вещества. Но передатчиком 02, живым катализатором этого процесса, является микробиальное население почвы, развитие которого и активность определяются не одним притоком 02. В этом отношении особенно приходится считаться с t°. Нагрузка, вполне подходящая для лета, окажется недопустимой для зимы. Активная реакция (см.), к значению к-рой так чувствительны микробиальные процессы, наличие в сточной жидкости дезинфицирующих веществ, отсутствие нек-рых необходимых для развития организмов элементов (напр., N, Р и К в нек-рых производственных водах), наконец, специфические биол. особенности микроорганизмов—все это так или иначе отзывается на интенсивности процесса. И чем напряженнее окислительный процесс, тем сильнее влияние всех этих факторов, тем резче реагирует окислитель на их изменение. Напр., перегрузка полей фильтрации даже водой (атмосферные осадки) затрудняет аэрацию почвы и создает обстановку, благоприятную для анаэробных процессов, связанных с накоплением в почве органического вещества. Если рассматривать с этой точки зрения био-окислители, хотя бы перколяторы (см. ниже), ясно, что условия снабжения воздухом в них во много раз лучше, чем в почве, даже в песке. В силу уже этого одного биол. активность тела окислителей выше, глубина микробиального заселения больше. Поэтому не удивительна высокая напряженность окислительного процесса на перколяторе. Но и тут всюду, где аэрация затруднена (глубокие внутренние слои материала), возникают очаги анаэробных процессов, в к-рых, как и в почве, главным источником 02 становится 03 нитратов, образующихся в верхних слоях. Вводя искусственную аэрацию, создают оптимальные физ.-хим. условия для процесса растворения 02 и получают максимальную производительность единицы объема сооружения. В частности, в отношении всех интенсивных методов очистки нельзя упускать из виду, что нормы нагрузки даются обычно в виде суточного (24 часа) объема жидкости на 1 объем сооружения. Если же в действительности имеют дело, например, с 8—16-часовой работой очи ст. установки (а это часто бывает на малых станциях), то основное условие нарушается очень сильно, если расчетную суточную нагрузку умещают в эти 8 часов. Это значит, что нагрузка в это время увеличена в 3 раза, а остальное время окислитель не только не работает, но иногда и задыхается вследствие затрудненной вентиляции. Это—одна из наиболее частых причин плохой работы биостанций, при чем на перегрузку они реагируют резче, чем поля орошения, но зато и последствия временной перегрузки ликвидируются легче. Вторая особенность работы био-окисли-телей—в необходимости тщательной предварительной очистки (см. ниже) даваемой на них жидкости. Все то, что сейчас сказано о потребности в 02, относится к жидкости без взвешенных веществ, к-рые допустимы лишь в минимальных количествах, так как являются высоко требовательными конкурентами на 02, передаваемый окислителем. Поэтому необходимо при определении нагрузки тщательно учесть этот компонент в очищаемой жидкости. Всякое улучшение в предварительной очистке (особенно выделение коллоидов) благоприятно для работы окислителя и равносильно понижению потребности вО, очищаемой жидкости. Т. к. производительность сооружений с интенсивной очисткой много выше, чем на полях орошения, то больше и количество тепла, приносимого со сточной жидкостью на окислитель. Поэтому влияние климата на работу биостанций гораздо слабее, чем в случае полей орошения. Но при суровой зиме и при жидкостях высокой концентрации (малая нагрузка) понижение температуры воздуха выражается понижением эффекта очистки. Особенно чувствительно микробиальное население аэротэнков и аэрофильтров к колебаниям t°: в какую бы сторону они ни происходили, замечается ослабление нитрификации. Наконец, говоря об особенностях, присущих всем сооружениям Б. м. о. с. в., нельзя забыть о периоде созревания, о времени, в течение которого постепенно развивается специфическая микробиальная флора этих сооружений. В случае полей фильтрации (Люберецкие поля московской канализации) этот период затянулся на 2—3 года. При биоокислителях для этого в теплое время года требуется 2—3 месяца. В аэротэнке нормальная работа возможна лишь после накопления достаточного количества активного ила, и совершенно так же обстоит дело при всех других сооружениях Б. м. о. с. в. Срок созревания легко можно сократить искусственной инфекцией стерильного еще сооружения, для чего вполне пригоден ил, взятый из работающих устройств того же типа. На практике так поступают в случае аэро-уста-новок, Эмшерских бассейнов, метантэнков (см. Бассейны). При пуске новых установок самым целесообразным приемом было бы давать им для начала очень небольшую нагрузку и лишь постепенно, следя за результатами, доводить ее до расчетной, нормальной. Это приводит к вопросу о контроле действия сооружений биолог, очистки. Вышеизложенные принципы Б. м. о. с. в. позволяют думать, что руководящие данные для понимания условий работы окислителей могут быть получены след. минимумом определений: 1) био-химич. потребность в 02, 2) взвешенные вещества, 3) хлориды как контроль согласованности проб, 4) окисляемость, 5) азот общий, аммонийный, нитратный и нит-ритный, 6) относительная стойкость (с ме-тиленовой синькой) очищенной жидкости. Первые 5 определений делаются для жидкости сточной и по всем ступеням биостанции на пробах средних, а при резких колебаниях в притоке воды—на пробах, пропорциональных ему. Само собой разумеется, что учет количества воды безусловно необходим. Контроль сооружений для предварительной очистки требует определения осадка по объему. Биологический анализ (см.) дает иногда очень полезные сведения ориентировочного характера при беглом осмотре сооружений Б. м. о. сточных вод и при наблюдениях над их влиянием на водоем. Бактериологическое исследование, как прием контроля, применяется в исключительных случаях, когда требуется «бактериальная» очистка (поля орошения, почвенные фильтры, очистительные пруды) или ведется дезинфекция очищенных или осветленных вод. В этом случае, в центре внимания оказывается учет группы В. соП. Б. м. о. с. в., как уже упомянуто выше, дает возможность получить «незагни-вающую» очищенную жидкость, но в тех случаях, Где вследствие малой концентрации сточных вод или при благоприятных условиях спуска в полноводную реку можно ограничиться лишь нек-рым понижением потребности в 02 и допустить стойкость не в 80%, а меньше (загниваемость в течение 3—5 дней)—в этих случаях окажется излишней нитрификация; здесь—неполная схема очистительных сооружений, с частичной очисткой, к-рая, во всяком случае, от полной схемы сохранит сооружения предварительной очистки. Такназывают-ся устройства, расчитанные на выделение из сточных вод грубых примесей (тяжелых и плавающих) и осадка (взвешенных веществ). Б. ч. эти сооружения относятся к механической и химической очистке сточных вод и находят широкое применение при всех методах полной интенсивной очистки. Без них обходятся только в случае полей орошения или полей фильтрации с невысокой производительностью. Но всякая биостанция располагает обычно решеткой для задержки грубых примесей, песколовкой, а отстойники для выделения осадка составляют неотъемлемую принадлежность всякой биостанции. В этих сооружениях, в связи с длительным пребыванием в них сточной жидкости, не говоря уже про распад и гниение осадка, происходят физико-химич. и микробиальные процессы (см. Бассейны), I изменяющие первоначальный характер сточной жидкости, в значительной степени понижающие ее начальную «потребность» в кислороде, особенно выделением взвешенных веществ и коллоидов, поэтому эти сооружения облегчают последующую окончательную очистку жидкости с помощью окислительных, био-хим. процессов, где бы эта очистка ни происходила (в водоеме ли, если ограничиваются этими сооружениями, или на специальных окислительных устройствах, из к-рых ниже описываются только контактные и непрерывнодействующие окислители—то, что составляет содержание понятия о биологической станции, о Б. м. о. с. в. в узком его значении). Изобретателем контактных биол. фильтров, или окислителей был Дибдин (Dibdin, 1892 г.). Контактный окислитель состоит из резервуара, глубиной около 1,2—1,5 м, с водонепроницаемыми стенками и дном, загруженного «фильтрующим материалом»—кусками шлака, кокса, гранита, кирпичного щебня и пр., крупностью 15—25 мм (см. рисунок 1). Резервуар оборудован задвижками или автоматическими сифонами, регулирующими его

Рисунок 1. Схема контактного окислителя: А— сборный резервуар для накопления воды, осветленной в отстойнике; /—первая ступень контактного окислителя; II—вторая ступень контактного окислителя; В—выпуск очищенной воды.

наполнение (сверху) сточной жидкостью и опоражнивание (снизу). Контактный окислитель заполняется (1—2 часа) до поверхности материала сточной жидкостью, к-рая затем стоит в «контакте» с фильтрующим материалом 1—2 ч. (отсюда и название «контактный окислитель»), после чего выпускается (1—2 ч.), а на смену воде окислитель заполняется воздухом и стоит пустым в течение нескольких часов (4—6 ч.). Во время «контакта» (2 ч.) на поверхности материала осаждаются взвешенные вещества и коллоиды, оставшиеся в сточной жидкости после отстойника, которые адсорбируются сильно развитой поверхностью кусков материала. В то же время начинаются био-хим. процессы разрушения (минерализация) задержанного органического вещества, которые вначале идут за счет 02, растворяющегося в жидкости при заполнении контактного окислителя, а затем—те же анаэробные гидролитические и восстановительные процессы, с которыми встречаются в отстойниках, септиках и Эмшерах (см. Бассейны). После слива жидкости, во время окислительной паузы, загрязнения, прочно прилипшие к кускам шлака, обильно заражающиеся разнообразнейшим микробиальным населением контактного окислителя, подвергаются воздействию аэробных окислительных процессов (вплоть до нитрификации), продукты которых абсорбируются и остаются в «биологической» пленке, в студне, покрывающем куски шлака, и участвуют в био-хим. реакциях, идущих во время следующего «контакта». В зависимости от свойств жидкости, t° и числа «напусков» на контактный окислитель можно получить незагни-вающую жидкость уже после одного напуска через контактный окислитель. Но б. ч. требуется вторичный пропуск через вторую, а иногда третью ступени контактного окислителя. Вторая ступень отличается от первой только меньшей крупностью материала (10—15 мм) и несколько меньшей глубиной. Во второй ступени контактного окислителя, получающего уже несколько очищенную воду, особенно резко проявляются процессы нитрификации. Контактный окислитель обильно заселен червями, личинками насекомых, клещами, простейшими. Нагрузка на контактный окислитель зависит от очень многих условий и колеблется между 2—3 напусками в сутки. Первоначально водоемкость контактного окислителя составляет около 40% (объем пустот между кусками шлака), но постепенно она падает до 20—15 % от объема всего резервуара. Это происходит вследствие накопления в теле контактного окислителя взвешенных веществ и коллоидального студня (бакт. природы), чему, вероятно, благоприятствует плохая аэрация внутренних придонных слоев контактного окислителя во время «окислительной» паузы и полный анаэробиоз во время «контакта». Падение водоем-кости ниже 20—15% заставляет прибегать к промывке материала, что выполняется выгрузкой шлака на грохоты, промываемые сточной жидкостью. Операция эта для контактного окислителя требуется каждые 2—3 года и представляет большие неудобства в санитарном отношении (запах, соприкосновение рабочих с загрязненным шлаком и со сточной жидкостью) и связана со значительным денежным расходом, удорожающим эксплоатацию. Зимой контактные окислители работают вполне исправно под естественным снежным утеплением. К достоинствам контактных окислителей следует отнести то, что они, при правильном уходе, терпимы вблизи жилья (нет сильного зловония и мух). Очищенная на контактном окислителе жидкость прозрачна, бесцветна, не выносит осадка. Самое сооружение не требует большой разности высоты между отверстием подающей сточную жидкость трубы и лотком канала, отводящего очищенную воду.—Своеобразное видоизменение контактного окислителя представляет так называемый «пластинчатый» окислитель, предложенный также Дибдином (1904 г.) в качестве сооружения для предварительной очистки, для задержки взвешенных и коллоидальных частей сточных вод и для их аэробной переработки (см. рисунок 2). Пластинчатый окислитель представляет открытый бассейн, глубиной 1,2 ж, загруженный пластинами сланца (или специальной формы черепицей), разбивающими весь объем резервуара на множество по- лок, пространство между которыми—небольшие отстойники. Окислитель этот заполняется сырой сточной жидкостью, которая стоит в контакте с пластинами в течение двух часов (период отстоя), после чего сливается, оставляя главную массу взвешенных веществ на «полках» окислителя. С уходом воды пространство между полками заполняется воздухом, в присутствии которого (аэробно) происходит энергичный распад органического вещества, при чем деятельное участие в этом принимает, помимо бактерий, обильная фауна (простейшие, клещи, насекомые, черви). Окислитель обычно получает 2—4 наполнения в сутки, при чем каждый раз заполняется наполовину. Осадок, со временем накопляющийся в окислителе, легко удаляется промывкой и не зловонен. Пластинчатый окислитель большого распространения не получил. Контактные окислители до сих пор не утратили в некоторых случаях своего значения и вполне

Рисунок 2. Схема пластинч. окислителя Дибдина.

уместны для малых установок и для некоторых фабричных вод. Вообще же, контактные окислители в широкой практике быстро уступили дорогу «непрерывно действующим окислителям», или перколяторам, иногда называемым «оросительными» биол. фильтрами или, еще неправильнее, «капельными фильтрами». Из всех этих названий наиболее удачен по существу франц. термин «перколятор» (lit percolateur). Пер-колятор появился почти одновременно с Дибдиновским контактным окислителем в Америке (Waring, 1891; Hazen, 1891) и в Англии (Lowcock, 1892; Stoddart, 1893; Corbett, 1893). Интересно отметить, что три первых конструктора перколятора применяли искусственную аэрацию перколятора (см. рисунок 3). Тело перколятора состоит из кусков фильтрующего материала (шлак, литейный кокс и т. д.) увеличивающейся крупности сверху вниз (от 10 до 40 мм); обычно перколяторам дают высоту около 2 ж. Шлак загружают или прямо на бетонное основание перколятора или, лучше, на специальное второе днище, обеспечивающее вентиляцию нижних слоев шлака и свободный сток жидкости. Бока перколятора не сплошные и состоят или из крупных кусков шлака или из кирпичной ажурной кладки, чтобы улучшить вентиляцию. Но эти приспособления целесообразны лишь при небольших размерах перколяторов. Подача воздуха происходит, главн. образом, сверху, вместе с жидкостью, и очень несовершенно. Поэтому снабжение воздухом глубоких частей перколятора очень слабо: они заполняются N и С02 и окислительно работают лишь за счет 02, связанного в верхнем слое, примерно в 50 си(Дунбар). На качество очистки большое влияние оказывает возможно равномерное распределение жидкости. Задача эта решается множеством самых различных систем «распределителей». Основные типы распределителей: 1) подвижные—в виде автоматически вращающихся приборов (принцип Сегнерова колеса), 2) подвижные—в виде само движуще го наливного колеса (системы Фиддиан, Хем-Бекер), 3) неподвижные—разбрызгивающие воду фонтаном, 4) Дунбаровская подушка—поверхностный слой из мелкого материала, медленно пропускающий внутрь налитую на него жидкость. Последний тип распределителя воды всего меньше удовлетворяет требованию подачи внутрь вме-. сте с водой и воздуха. При подвижных распределителях, которые иногда приводятся в движение мотором, подача жидкости на

Рисунок 3. Схема перколятора: 1—подача воды, осветленной в отстойнике; 2—разбрызгиватели (сифон периодич. действия не показан); 3—жо-лоб для очищенной воды; 4—пространство под вторым днищем.

перколятор происходит непрерывно (отсюда и название «непрерывно действующий» окислитель). При разбрызгивателях обеспечивается с помощью автоматического сифона периодичность их действия (напр., каждые 5 мин.). В перколяторе настолько улучшены, сравнительно с контактным окислителем, условия снабжения кислородом его населения, что получение незагнивающей жидкости (с высокой стойкостью) достигается за 15—20 мин., к-рые затрачиваются на просачивание жидкости через 2-метровый слой шлака. Второй ступени обычно не требуется. Нагрузка, допустимая при этом на 1 объем материала, очень различна, смотря по концентрации жидкости, по времени года, по равномерности притока в течение суток. В Америке нагрузка составляет около двух объемов жидкости на один объем материала (2:1), в Англии—1:1, в Германии 0,7:1, в Москве 0,3:1. Имгоф считает на 1 жителя 0,13 куб. м материала, но для средне-русских условий было бы осторожнее принять—0,24 куб. м. Зимой работа перколяторов заметно ухудшается: они требуют утепления, хотя бы посредством самого простого досчатого шатра, обеспеченного достаточной вентиляцией, которая особенно необходима, если перколятор устраивается в закрытом помещении. Неравномерный приток жидкости (например, главная масса в течение 8 час.) заставляет вести расчет объема перколятора на время его действительной работы, мирясь с бездействием перколятора в течение 16 час. или распределяя приток на него на круглые сутки с помощью регулирующего резервуара. В случае исключительно большой концентрации сточных вод (расход воды меньше 70 литров на человека) или при очистке производственных вод оказывается необходимой вторая ступень перколятора. Очищенная на перколяторе жидкость, при правильной его работе, лишена запаха, слегка опалесцирует, окрашена в желтоватый цвет и несет довольно много осадка, представляющего активный ил, вымытый из окислителя, живых и мертвых представителей его обильной фауны (черви, личинки психод, по дуры) и их извержения. В бактериолог. отношении работа перколятора, как и контактного окислителя, дает далеко не высокий эффект—понижение «общего числа бактерий» (рост на желатине) и кишечной группы на 80—95%, и в этом смысле другие сооружения, другие приемы Б. м. о. с. в. дают много лучший эффект (см. Поля орошения). Недостатками перколяторов, осложняющими условия их применения, считаются: 1) вышеописанный осадок, выносимый из тела окислителя, хотя и безвредный, но придающий непривлекательный вид очищенной жидкости; 2) обилие мелких мух (Psychoda), личинки которых в массах развиваются в теле перколяторов; 3) заметное зловоние от поверхности перколятора, чему способствует разбрызгивание жидкости. Для задержки осадка устраивается или вторичный отстойник (период обмена около 1 часа), или песчаный фильтр, или (для теплого времени года) рыбный пруд. В случае песчаных фильтров и прудов достигается очень значительное улучшение очищенной воды вследствие сильного уменьшения в ней числа бактерий. Защитой жилых построек от запаха и мух, которые разносятся, главн. обр., ветром, служат древесные посадки и расстояние (200— 400 Jit). В случае необходимости дезинфицировать очищенную воду (б. ч. хлорной известью) легко достигают этого во вторичном отстойнике. Если его нет, требуется специальное устройство. Главным преимуществом перколяторов, сравнительно с контактным окислителем, признается большая интенсивность работы, что выражается в экономии занятой перколятором площади и, особенно, в возможности избежать частой и дорого стоящей промывки материала. Есть примеры, когда перколятор работал без промывки 10 лет и более, но тут многое зависит от качества сточной жидкости, системы распределения, загрузки и пр. Биостанции с теми или иными окислителями, в силу их большой компактности, часто применяются для отдельных владений (казармы, больницы, санатории) и для небольших поселков (ж.-д. станции, рабочие поселки). В этом случае при их проектировании возникает ряд осложнений со стороны специфического характера сточных вод и бытовых особенностей, но главное осложнение обычно состоит в отсутствии внимательного и сознательного ухода за очистительной установкой. Этим объясняется, ♦14 что маленькие биостанции работают большей частью плохо. Технический надзор и лабораторный контроль, хотя бы периодический, необходимы в равной мере для правильного действия всех этих сооружений, независимо от их размера. Применимость Б. м. о. с. в. для очистки производственных сточных вод определяется свойствами этих последних, как-то: наличие органического вещества, отсутствие дезинфицирующих веществ, реакция, близкая к нейтральной, и пр. Вообще говоря, положительная проба на «загнивае-мость» указывает на возможность очистки биол. методом. Но характер сооружений может быть выяснен только непосредственным опытом. Примесь фекально-хозяйственных вод, вообще говоря, облегчает обработку производственных вод биол. методом. Наоборот, примесь производственных вод затрудняет очистку фекально-хоз. вод. Интересно сопоставление напряженности очистительных процессов при различных формах Б. м. о. с. в.: Название сооружения Число жителей, обслуживаемых 1 го (по Тумму) Орошение дождеванием . . . Стоимость устройства и экс-плоатации описанных сооружений, входящих в состав очистительных биостанций, как и всех др. сооружений Б. м. о. с. в., в большой степени зависит от местных условий, из которых главнейшие—качество и характер сточной жидкости и климат. Понятно, что заграничные биостанции в этом отношении примером быть не могут. В СССР крупных биостанций очень немного одна из самых крупных станций на европ. материке—в Харькове—перколяторы (2 ступени) на 14.000 куб. м, в Москве—контактные окислители (2 ступени) на 5.000 куб. м, в Симферополе—перколяторы (2 ступени) на 1.230 куб. м, в Москве—опытная станция на 720 куб. м. Небольших станций (в отдельных владениях) довольно много, но сведения о них несистематизированы. Поэтому ниже приводимые данные о стоимости устройства биостанций имеют лишь ориентировочное значение. Практика постройки биостанций в Москве за последние годы дает след. стоимость в довоенных рублях: для станции на 2.500 ведер суточного притока (30 куб. м), от 350 жителей— 7.500 р.; на 5.000 в. (60 куб. ж)—12.500 р.; на 10.000 в.—20.000 р.; на 25.000 в. (300 куб. му—35.000 р.; на 50.000 в.—55.000 р.; на 100.000 в. (1.200 куб. м)—90.000 р. Устройство станции с контактным окислителем на 5.000 куб. м 1910 г., в Москве) обошлось 410.000 р.; для перколяторов стоимость была бы около 250.000 р. Ежегодные расходы по эксплоатации биостанций исчисляются очень различно. В Москве для крупных станций довоенная стоимость очистки 1.000 ведер была около 32 коп. (для кон- тактных окислителей) и около 21 коп. (для перколяторов); в Харькове в 1923 г. (2 ступени перколяторов)—17,4 к., а в 1924 г.— 22,2 к. Данные по сравнит, экономической оценке различных приемов в Б. м. о. с. в. приведены в статье Аэрация сточных вод. Лит.: Отчеты Комиссии по очистке сточных вод на полях орошения г. Москвы, 5 отчетов, М., 1907— 1925; Труды Совещания по очистке сточных вод при Управлении канализации МКХ, 9 выпусков, М., 1922—27 (в 7 выпусках—основные положения для проектирования и эксплоатации сооружений для биологической очистки сточных вод, утвержденные XIII Водопроводным сан.-техн. съездом); Иванов В. Ф., Очистка городских сточных вод, Киев, 1914 (библиография); Данилов Ф. А., Удаление и обезвреживание городских нечистот, М., 1927; X л о-пин Г. В., Основы гигиены, т. II, М.—П., 1923; «Стандартные методы исследования питьевых и сточных вод», изд. Пост, бюро водопроводных и сан.-техн. съездов, М., 1927; Met calf a. Eddy, American sewerage practice, v. Ill, Disposal of sewage, 2 ed., N. Y., 1916; D u n b a r, Leitfaden fiir die Abwasserreinigungsfrage, 2 Aufl., Munchen, 1912; I m h о f f. Fortschritteder Abwasserreinigung,B.,19 26 (библиография); Kinnicutt, Winslow a. Pratt, Sewage disposal, N. Y., 1919 (лучшее из современных руководств, библиография). С. Строганов,

Большая медицинская энциклопедия. 1970.