Таблица 1.1 - Химический состав городских сточных вод, наиболее приемлемы для орошения на сероземных почвах Казахстана .
| Наименование ингредиента | Ед.изм. | Рекомендуемое содержание |
| Натрий | мг/л | 220 |
| Кальций | -"- | 80 |
| Хлор | -"- | 200 |
| Бикарбонаты | -"- | до 300 |
| Сульфаты | -"- | до 260 |
| БПК5 | мг/л 02 | до 800 |
| Окисляемость бихроматная | мг/л | до100 |
| Общая минерализация | мг/л | 1000-1200 |
| Соотношение | 1:3 | |
| Сa и Mg | мг/л | В пределах санитарных норм |
| Колититр | мг/л | В пределах санитарных норм |
Механическая очистка предусматривается для выделения из воды грубодисперсных примесей.
Для задержания крупных загрязнений и частично взвешенных веществ сточные воды процеживают через различного рода решетки и сита; взвешенные вещества минерального происхождения выделяют на песколовках, основную массу более мелкой взвеси, преимущественно органического происхождения,- в отстойниках[7].
Количество отбросов задерживаемых решетками, меняется очень в больших пределах: от 10 до 80 л на 1000 м³ сточных вод.
При обработке сточных вод на сооружениях механической очистки вместе с крупными загрязнениями и взвешенными веществами в осадок выпадает 20-75% бактерий, 4-97 яиц гельминтов и 21-45% тяжелых металлов; на 5-40% уменьшается величина БПК [6,7,39].
Эффективность работы сооружений механической очистки приведена в таблицах 1.5 и 1.6.
Таблица 1.5 -Степень очистки сточных вод на песколовках иотстойниках, %
| Сооружение | Взвешенные вещества | БПК5 | Бактерии | Яйца гельминтов |
| Песколовки | 4 | 5 | 10-25 | 10,9 |
| Отстойники | 20-75 | 15-40 | 20-75 | 71,9-97 |
Таблица 1.6 -Эффективность дегельминтизации сточных вод в отстойниках различного типа,
| Время отстаи-вания, мин | Горизон-тальный | Вертикаль-ный | Радиаль-ный | Двухярус-ный | Горизонтальные отстойники- дегельминити-заторы конструкции ВНИИГиМ | |
| 30-40 | 9-70 | 30 | 75 | 0-50 | - | |
| 60-80 | 70-80 | 60-86 | - | - | - | |
| 90-120 | 80-85 | - | - | - | ||
| 120-180 | 85-90 | 83-95 | - | - | 85-97 | |
Согласно санитарным требованиям поливные сточные воды должны быть обеззаражены. Для этой цели служит биологическая очистка, которую осуществляют на специальных сооружениях (установках) или в биологических прудах.
Сооружения полной биологической очистки предназначены для очистки сточных вод от органических загрязнений в искусственно созданных аэробных участках. Переработке подвергаются также и некоторые неокисленные соединения, такие, как сероводород, аммиак, нитриты[6,7].
Почвенным методам очистки сточных вод, как у нас в стране, так и за рубежом, уделяется большое внимание.
Почва является средой чрезвычайно чуждой простейшим бактериям и вирусам, паразитирующим в организме человека. Это свойство почвы было замечено в глубокой древности и человек стал широко использовать почву для обеззараживания нечистот. Исследованиями ученных было доказано, что из всех существующих методов биологической очистки, почвенные методы являются наиболее эффективными и наиболее простыми в эксплуатации [52,56,58]. В таблице 1.9 приведена эффективность различных методов очистки сточных вод.
Таблица 1.9 - Различные методы очистки сточных вод и их эффективность
| Метод очистки | Уменьшение, % | ||
| БКП5 | взвешенные вещества | количество бактерий | |
| Механическая | 30-35 | 50-60 | 40-50 |
| Биологическая: -на биофильтрах | 70-80 | 70-80 | 85-90 |
| -на сооружениях с активным илом | 75-85 | 85-90 | 90-95 |
| -на полях орошения | 90-95 | 90-95 | 90-95 |
Как видно из таблицы 1.9, почвенные методы самой природой предназначены для очистки сточных вод, так как в процессе эволюции в почве развился биоценоз микроорганизмов, обеспечивающий разрушение органических веществ, поступающих в почву. Поскольку биоценоз почвы проявляет биологическую активность, она постоянно готова принять и разрушать органические вещества, которые будут поступать в нее со сточными водами. Однако способность почвы к самоочищению снижается при использовании необоснованных норм допустимых органических и гидравлических нагрузок сточных вод на единицу времени.
Во втором разделе описаны природно-климатические условия изучаемого региона.
Кызылординская область расположена вдоль нижнего течения реки Сырдарья. Долина реки Сырдарья имеет общее направление с юго-востока на северо-запад. На севере границей бассейна реки Сырдарья служат юго-западные склоны хребта Каратау, пески Приаральских Каракум и Малые Барсуки, на юге – пески Кызылкума и Жуанкума.
Объект исследования расположен в зоне резкоконтинентального климата с сухим и жарким летом и холодной малоснежной зимой. Температурный режим характеризуется продолжительным безморозным периодом в 170-180 дней и высокими продолжительными температурами за вегетационный период.
Заморозки весной заканчиваются обычно в середине апреля, а осенью начинаются в первой декаде октября. Характерной чертой климата является его сухость в летний период и незначительное количество осадков. За год выпадает всего 110-117 мм атмосферных осадков. Осень обычно без осадков. Снежный покров устанавливается в декабре и продолжительность залегания устойчивого снежного покрова в среднем составляет 50-70 дней. Сход снежного покрова отмечается в середине марта.
Средняя годовая скорость ветра составляет 3-5 м/сек. Преобладают ветры северо-восточных направлений. Число дней с сильными ветрами составляет 45-65 дней. Среднегодовая температура воздуха плюс 8-90С, абсолютный максимум 34-38 0С, сумма положительных температур выше 10 °С составляет 3700-41000С. Глубина промерзания почв составляет 67-100 см.
В разделе три дана общая характеристика биостанции , опытных участков, а также показана ирригационная оценка пригодности биологически очищенных сточных вод для орошения тополей.
Сточные воды города тремя главными канализационными насосными станциями подаются на Станции биологической очистки (СБО). Пройдя соответствующие циклы очистки, сточная вода отводится существующий накопитель – испаритель сбросным каналом длиной 22 км. С учетом возможности использования стоков на орошение, предусматривается полная биологическая очистка и обеззараживание. Расчетный среднесуточный расход сточных вод СБО 70 тыс.м³ (рисунок 1).
Сточные воды г. Кызылорды после механической очистки и доочистки в отстойниках поступают на поля фильтрации. Здесь происходит частичная фильтрация и испарение. Содержание растворимых веществ в них колеблется от 2,544 до 3,065г/л
Таблица 3.4 – Агрохимический состав сточных и речных вод г. Кызылорды, мг
(по состоянию на 2011-2012.г.)
| Показатель | Единица измерения | Сточные воды перед поливом | Речная вода | |
| от | до | |||
| рН | 6,8 | 7,6 | 7,6 | |
| БПК5 | мг/ло2 | 20,5 | 202,2 | 118 |
| ∑солей | мг/л | 1039 | 1300 | 971 |
| НСО3- | мг/л | 280,0 | 300,0 | 300 |
| CI- | мг/л | 113,6 | 200,0 | 126 |
| SO42- | мг/л | 274,0 | 300,0 | 211 |
| Ca2+ | мг/л | 90,0 | 144,0 | 92 |
| Mg2+ | мг/л | 57,6 | 95,0 | 28 |
| Na++K+ | мг/л | 87,4 | 261,1 | 214 |
| Фосфор | мг/л | 4,8 | 6,6 | 6,4 |
| Взв. Вещества | мг/л | 29,0 | 51,0 | 8 |
| Нитраты | мг/л | 0,04 | 0,05 | - |
| Аммиак | мг/л | 23,4 | 25,4 | - |
Как видно из таблицы 3.4, химической состав сточных вод из временного оросителя значительно отличается от вышеописанных показателей. Содержание растворимых веществ уменьшилось в 3 раза и колеблется в пределах (1,139 - 1,297)г/л, содержание органических веществ колеблется в пределах (+201,5 - 202,2) мг/л, хлоридов – (113 – 205,9)мг/л, взвешенных веществ – (29,0 – 51,0)мг/л, нитратов – (0,04 - 0,05) мг/л, аммиака – (23,4-25,4) мг/л, детергентов –(0,32 - 0,4)мг/л.