Назначение и виды очистных сооружений

Очистные сооружения — это оборудованные комплексы, предназначенные для очищения, обеззараживания канализационных вод. Необходимы для сохранения экологии окружающей среды. Состоят из специальных фильтров, где происходит поэтапная обработка сточных вод. В таких сооружениях используются реагенты. Применяются различные методы очистки.

Этапы очистки сточных вод

Сточные воды из канализационных труб содержат много загрязнителей — фекальные массы, поверхностно-активные вещества, бумага и т.д. Поэтому перед тем, как выпустить их в водоем, необходима поэтапная очистка, включающая механический и биологический способы.

Механический

Хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в насосную станцию, в резервуар. Воды попадают в цех механической очистки для избавления от крупных отходов — бытового мусора: полиэтиленовых пакетов, тряпок, бумаги.

Существует несколько водоочистных устройств для избавления от загрязнителей:

1. Решетки, сита. Ширина отверстий в них не превышает 1,6 см, что позволяет улавливать мусор, попавший в канализацию, — изделия из пластмассы, банки, бутылки. Твердые отходы вывозят на переработку. Решетки сделаны из металлических прутьев.
2. Песколовки. Эти устройства улавливают более мелкий мусор — частицы песка, осколки стекол, мелкие камни, которые выкачиваются насосом, промываются.
3. Жироловки способны отфильтровывать жир, масла, бензин и углеводороды.
4. Отстойники. Существуют вертикальные и горизонтальные отстойники. Они используются для того, чтобы освободить воду от взвешенных частиц и ила. Для ускорения протекания реакций используют реагенты.
5. Прочие элементы очистки — мембраны, септики.

Биологический

При помощи специальных бактерий, водорослей сточные воды очищают от загрязнений.

Аэробные и анаэробные бактерии питаются химическими веществами, перерабатывая их в более безопасные для окружающей среды соединения.

Этапы биологической очистки:

1. Аэротенк. В нем вода, проходящая очистку, смешивается с илом, содержащим микроорганизмы. Если бактерии аэробные, то вода обогащается кислородом для их дыхания.
2. Цех очистки воздуха.
3. Вторичные отстойники. Они необходимы для очистки от ила, содержащего микроорганизмы. Используются поверхностный и придонный скребковые механизмы, удаляющие ил сверху и со дна отстойника.
4. Обработка осадка ила. В процессе его сбраживания образуется метан, который может быть использован в производственных целях. Иногда сбраживание происходит с участием кислорода, для этого нужен преаэратор. Сбродивший ил просушивается с помощью вакуум-фильтров.

Сначала сточные воды после механической очистки проходят фильтрацию, затем поступают во вторичные отстойники. Ил из отстойников направляется в аэротенк, затем его уплотняют и высушивают.

Доочистка сточных вод

Механический и биологический этапы очистки удаляют 90% загрязнителей, однако не избавляют воду от микроорганизмов, что опасно для окружающей среды. Поэтому необходима доочистка.

Биореакторы глубокой доочистки

Биореакторы используются для окисления неорганических веществ и превращения их в органические. Реакции происходят на поверхности специальных дисков. Автотрофные микроорганизмы нуждаются в кислороде, поэтому включается аэрация жидкости.

Фильтры доочистки сточных вод

Фильтрация происходит через песок. Сточные воды подаются снизу вверх. Сами фильтры расположены ниже других установок. Содержимое фильтров автоматически обновляется.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Для дезинфекции воды используется хлорирование, озонирование, гамма-облучение, переменный ток, ультразвук, ультрафиолетовое излучение.

Ультрафиолетовое облучение — эффективный способ, позволяющий уничтожать все болезнетворные микроорганизмы — бактерии, вирусы, простейших, грибки. Мутность снижает эффективность облучения, поэтому необходима большая мощность. Постепенно загрязнения оседают на УФ-лампе, и ее нужно чистить.

Виды хлорирования: суперхлорирование, двойное хлорирование, с предварительной аммонизацией. Ультрафиолетовое облучение имеет преимущество перед хлорированием — не оставляет запах и не вредит здоровью, не загрязняет окружающую среду.

Очистка от фосфатов

Фосфаты содержатся в стиральных порошках и других моющих средствах. Они загрязняют окружающую среду, приводя к цветению водоемов. Для очистки от солей фосфорной кислоты используют уплотнители перед биологическим этапом очистки и песчаными фильтрами.

Виды очистных сооружений

Для очистки поверхностных вод из водоема перед подачей в дома используются отстойники и фильтры. Чтобы обработать канализационные отходы, применяют аэротенки, метантенки, септики, поля орошения и фильтрации, биологические пруды.

ОС характеризуются наличием этапов очистки, объемом обрабатываемой воды.

Городские

Эти КОС используются в городах. Они снабжены метантенками, устройствами флотации. Предназначены для очищения канализационных бытовых и производственных жидких отходов.

Крупнейшими ОС являются Курьяновские ОС, обрабатывающие в день более 2 млн м³ отходов.

Локальные

Это очистные сооружения, обрабатывающие сточные воды абонента. Существуют автономные ОС и ОС, подключенные к общей канализации. Они используются в небольших городах, селах, предприятиях, дачных участках, автомойках. Обслуживаются такие ОС специалистами.

Для частного дома

Существует несколько видов очистных сооружений для частных домов:

1. Выгребная яма — это место для сброса канализационных отходов.
   Для ее обслуживания необходимы услуги ассенизатора, поэтому при ее сооружении нужно позаботиться об удобном подъезде к ней. Недостаток состоит в том, что такая яма может загрязнять подземные воды.
2. Накопитель.
   В отличие от выгребной ямы не загрязняет окружающую среду, т.к. представлен емкостью из металла или пластика. По мере ее наполнения необходимо вызывать ассенизационную машину.

Ливневые

Используются для очистки дождевых стоков, в которые попадают нефтепродукты, мусор.

Обработка происходит через несколько устройств:

1. Отстойник.
   Здесь происходит очищение от крупного мусора.
2. Тонкослойный модуль.
   На гидрофобных пластинках собираются нефтепродукты, масла, жиры.
3. Сорбционный волокнистый фильтр.
   Задерживает то, что не уловило предыдущее устройство.
4. Коалесцентный модуль.
   Отделяет жировые капли более 0,2 мм в диаметре.
5. Угольный фильтр доочистки.
   Полностью очищает воду от нефтепродуктов.

Вспомогательные помещения очистных сооружений

Для обслуживания ОС необходима административная часть, лаборатория, цех аэрации, очистка воздуха.

Цех аэрации

В этом помещении обеспечивается насыщение жидких отходов кислородом с помощью воздуходувок. Датчики фиксируют уровень насыщения кислородом.

Утилизация избыточного активного ила микроорганизмов

Ил образуется на этапе биологической очистки. Он удаляется, обезвоживается и утилизируется. Для обезвоживания ила используют вещества, сгущающие его. Затем его помещают в илоуплотнитель. Потом в центрифугу. Его высушивают теплым воздухом. Вода, выделившаяся при центрифугировании, повторяет цикл очистки.

Очистка воздуха

Воздух очистных сооружений имеет неприятный запах и загрязняет атмосферу. Поэтому его сначала прогоняют через биореактор, а затем обеззараживают ультрафиолетом.

Лаборатория на очистных сооружениях

Лаборанты, обслуживающие ОС, делают пробы воды на содержание в них микробов, загрязнений. Таким образом они контролируют качество очистки и исправность оборудования.

Административно-бытовой комплекс

В состав административного комплекса входят ремонтные мастерские, кабинеты руководителя, бухгалтеров, инженеров, кадровых работников, лаборатории, диспетчерской.

Электроподстанция

Электричество необходимо для работы всей системы, в том числе ультрафиолетовых ламп, другого оборудования. Чтобы электростанция работала бесперебойно, ее оснащают дизельным генератором.

Проектирование очистных сооружений

Проектировщики ОС учитывают мощность сооружений, уровень загрязненности жидких отходов, требуемый уровень очистки.

1. Предварительные работы — оценка загрязненности, желаемой площади постройки.
2. Сбор документов на разрешение у Природнадзора, СЭС.
3. Выбор технологии очищения.
4. Составление сметы на строительство.
5. Лабораторные пробы на эффективность.
6. Разработка и согласование документов на проект.

Видео о схеме ОС.

Монтаж сооружений очистки

Монтаж ОС происходит в несколько стадий:

1. Роется котлован для ОС, засыпается песком или бетонируется. Либо закладывается фундамент, на котором строят здание.
2. Подключается оборудование (фильтры, аэрация) к канализации, электросети, системе водоснабжения.
3. Объект проверяется на качество работы, устойчивость к перегрузке и сдается.

Для корректной работы ОС необходимо его постоянное обслуживание.

Преимущества и недостатки аэрационных установок

Сегодня мы рассмотрим основные вопросы, касающиеся выбора таких установок.

• Каковы преимущества и недостатки аэрационных установок?
• Чем различаются между собой установки разных производителей?
• Как определить необходимый объём аэрационной установки?
• Стоит ли разделять «чёрные» и «серые» стоки?

Работа этих станций основана на аэробном процессе биологической очистки сточных вод. Иными словами, органические вещества разлагаются микроорганизмами, использующими для своей жизнедеятельности кислород воздуха, которым стоки насыщаются с помощью компрессора или дренажного насоса.

Каковы преимущества аэрационных установок?

• Высокая степень очистки стоков, достигающая 95-98%. В связи с чем производители ЛОС допускают возможность отведения очищенной технической воды из своих сооружений на рельеф – в поселковую дренажную канаву, кювет, близлежащий лес, водоём и пр. Это существенное преимущество ЛОС над септиками, требующими доочистку стоков в сооружениях почвенной фильтрации (о септиках из бетонных колец, пластиковых септиках и фильтрующих сооружениях для них мы подробно рассказали в наших статьях).
• Аэрационные установки – оптимальный вариант для автономной канализации, когда на участке глинистые грунты – с плохой фильтрующей способностью. То есть когда очень сложно устроить фильтрующие сооружения. Или когда на участке просто нет места для них. А значит, вариант с септиком отпадает.
• Аэрационные установки подходят для участков с пучинистыми грунтами и с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ). Такие установки изготавливаются из пластика – чаще всего из полипропилена или стеклопластика – в заводских условиях. Поэтому они обладают прочным и герметичным корпусом, снабжённым рёбрами жёсткости и выступающими элементами. Это позволяет ЛОС избежать деформации и выдавливания на поверхность.
• В сравнении с септиками аэрационные установки реже приходится очищать от избыточного ила. Но откачивать его всё равно нужно.

Каковы недостатки аэрационных установок?

• Довольно высокая стоимость, особенно качественных изделий.
• Относительная сложность конструкции: есть подвижные элементы.
• Энергозависимость. Хотя расходы электроэнергии на работу ЛОС сравнительно небольшие, при отключении электричества установка быстро перестаёт нормально функционировать.
• Нестабильная работа при условии непостоянного проживания в доме, а значит, неравномерного поступления стоков.
• Необходимость консервировать установку на зиму, если не предполагается жить в доме в это время года.
• ЛОС требуют регулярного сервисного обслуживания (нередко 3-4 раза в год), что может доставлять хлопоты домовладельцам.
• В сравнении с септиками аэрационные установки не столь «всеядны»: есть серьёзные ограничения по тому, что можно сбрасывать в канализацию. Чаще всего нельзя утилизировать туда остатки овощей и фруктов, испорченные продукты, строительный мусор, промывки от фильтров, большое количество стоков с хлоросодержащими препаратами и др. Но можно сбрасывать туда туалетную бумагу, кухонные стоки и стоки от посудомоечных или стиральных машин.

При консервации аэрационной установки на зиму категорически запрещено откачивать из неё воду, иначе станцию может деформировать или выдавить на поверхность земли. Во избежание этого нужно обязательно оставлять установку заполненной чистой водой.

Чем различаются между собой установки разных производителей?

Можно выделить два основных типа ЛОС в зависимости от того, как осуществляется аэрация – с помощью компрессора или дренажного насоса. Станций первого типа на рынке значительно больше. Это объясняется проверенной временем эффективностью мелкопузырчатой аэрации, которую обеспечивает компрессор.

Установки такого типа представлены торговыми марками «Тверь», «Топас», «Астра», «Евролос» (серия «ПРО»), «Эко-Гранд», BioDeka и др. В общих чертах принцип их работы схож. Стоки последовательно проходят через несколько камер.

Сначала они отстаиваются в приёмной камере, затем поступают в аэротенк – камеру, где насыщаются кислородом воздуха. Воздух подаётся через мелкопузырчатый аэратор, соединенный трубкой с компрессором. Благодаря кислороду происходит интенсивное размножение микроорганизмов, уже содержащихся в сточных водах. Некоторые модели ЛОС дополнены биореакторами (загрузками), способствующими размножению этих микроорганизмов. В результате формируется активный ил, который разрушает органические соединения, имеющиеся в стоках.

Дальше осветлённая вода с частицами ила направляется в ещё один отстойник, где ил оседает и снова поступает в аэротенк. А очищенная вода попадает в следующую камеру, откуда отводится за пределы станции – самотёком или принудительно, с помощью насоса. В зависимости от модели установки перемещение жидкости происходит либо эрлифтами (струйными насосами), либо комбинированно – самотёком и эрлифтами. В некоторых моделях ЛОС предусматривают дополнительные камеры-отстойники, а также биореактор (загрузку) в не аэрируемой камере. На биореакторе образуется биоплёнка из анаэробных микроорганизмов. Всё это призвано повысить качество очистки.

В большинстве станций такого типа компрессор и блок управления находятся внутри самой установки. Этот момент вызывает критику со стороны противников компрессорных станций. Они напоминают, что нельзя исключать вероятность затопления ЛОС. Например, при отключении электричества и прекращении работы насоса, принудительно откачивающего воду из установки. Затопление приведёт к поломке компрессора и блока управления, замена которых обойдётся недёшево.

Впрочем, в некоторых ЛОС эта проблема решена за счёт того, что компрессор вынесен в дом. Однако нужно быть готовым к тому, что постоянно работающий компрессор будет издавать шум, хотя и несильный. Компромиссный вариант – размещение компрессора и блока управления в электроящике, закреплённом на стойке, которая находится рядом со станцией.

Размещение компрессора аэрационной установки в сухом отапливаемом помещении имеет целый ряд плюсов. Во-первых, на компрессор не воздействует влага. Во-вторых, на него не оказывают влияния токсичные газы, образующиеся в очистном сооружении и способные вызывать коррозию медных деталей компрессора. Всё это обеспечивает продолжительный срок его службы. В-третьих, расположенный в отапливаемом помещении компрессор гарантирует качественную очистку стоков в зимний период. Дело в том, что биологические процессы, необходимые для очистки, протекают при температуре воды не ниже +8°С. Если компрессор находится на улице, зимой он будет подавать в установку холодный воздух. И потому есть вероятность снижения температуры воды в ней и, как следствие, ухудшения качества очистки. Если же компрессор находится в доме, то он будет подавать только тёплый воздух, и такая проблема исключена. Более того, когда компрессор расположен на улице, а зимой в доме бывают наездами и стоки поступают неравномерно, есть риск замерзания воды в установке при сильных морозах. Когда компрессор размещён в отапливаемом помещении, этого не произойдёт.

Аэрационные установки второго типа представлены на рынке торговыми марками Kolo Vesi, «Евролос» (серия «БИО») и др. В таких станциях, также многокамерных, сточные воды сначала осветляются, а затем насыщаются кислородом. Насыщение происходит за счёт того, что стоки разбрызгиваются погружным рециркуляционным дренажным насосом на распылитель, после чего протекают через биофильтр с загрузкой. Биофильтр расположен в горловине установки. Он имеет большую площадь поверхности благодаря объёмным загрузочным элементам из синтетического материала. По сути биофильтр выполняет функцию механического аэратора сточных вод. Проходя через биофильтр, стоки очищаются микроорганизмами в виде активного ила и биоплёнки на загрузке. Затем стоки дополнительно отстаиваются и отводятся за пределы станции. Все переливы между камерами станции самотечные. Блок управления вынесен за пределы ЛОС.

Очистные сооружения сточных вод: виды, принцип работы

Прежде чем проектировать очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод или стоков иных типов, важно выяснить их объем (количество стоков, образующихся за определенный период времени), наличие примесей (токсичных, нерастворимых, абразивных и пр.) и другие параметры.

Виды сточных вод

Очистные сооружения сточных вод устанавливаются на стоки различных типов.

• Хозяйственно-бытовые стоки – это сливы из сантехнических приборов (умывальников, моек, унитазов и пр.) жилых зданий, в том числе, и частных домов, а также учреждений, общественных зданий. Хозяйственно-бытовые стоки опасны как питательная среда для болезнетворных бактерий.
• Производственные стоки образуются на предприятиях. Категория характеризуется возможным наличием разнообразных примесей, некоторые из которых значительно затрудняют процесс очистки. Очистные сооружения промышленных сточных вод обычно сложны по конструкции и имеет несколько ступеней очистки. Комплектность таких сооружений подбирается в соответствии с составом стоков. Промышленные сточные воды могут быть токсичными, кислотными, щелочными, имеющими механические примеси и даже радиоактивными.
• Ливневые стоки из-за способа образования называются также поверхностными. Их также именуют дождевыми или атмосферными. Стоки данного типа – это жидкость, образующаяся на крышах, дорогах, террасах, площадях при выпадении осадков. Очистные сооружения ливневых сточных вод обычно включают несколько ступеней и способны удалять из жидкости примеси различного типа (органические и минеральные, растворимые и нерастворимые, жидкие, твердые и коллоидные). Ливневые стоки – наименее опасные и наименее загрязненные из всех.

Виды очистных сооружений

Для того, чтобы понять, из каких блоков может состоять комплекс очистки, следует знать основные виды очистных сооружений для сточных вод.

К ним относятся:

• механические сооружения,
• установки биоочистки,
• кислородонасыщающие установки, обогащающие уже очищенную жидкость,
• адсорбционные фильтры,
• ионообменные блоки,
• электрохимические установки,
• оборудование физико-химической очистки,
• обеззараживающие установки.

К оборудованию для очистки стоков можно причислить и сооружения и резервуары для складирования и хранения, а также для обработки отфильтрованного осадка.

Принцип работы комплекса очистки сточных вод

В комплексе может быть реализована схема очистных сооружений сточных вод с наземным или подземным исполнением.
Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод устанавливаются в коттеджных поселках, а также в небольших населенных пунктах (150-30 000 человек), на предприятиях, в районных центрах и пр.

Если комплекс устанавливается на поверхности земли, он имеет модульное исполнение. Для того, чтобы минимизировать повреждения, снизить расходы и трудозатраты на ремонт подземных конструкций, их корпуса изготавливают из материалов, прочность которых позволяет противостоять давлению грунта и подземных вод. Кроме прочего, такие материалы отличаются долговечностью (до 50 лет службы).

Чтобы понять принцип работы очистных сооружений сточных вод, рассмотрим, как функционируют отдельные ступени комплекса.

Механическая очистка

Эта ступень включает в себя следующие типы сооружений:

• первичные отстойники,
• пескоуловители,
• сорозадерживающие решетки и т.п.

Все эти приспособления предназначены для устранения взвесей, крупных и мелких нерастворимых примесей. Самые крупные включения задерживаются решеткой и попадают в специальный съемный контейнер. Так называемые песколовки обладают ограниченной производительностью, поэтому при интенсивности подачи стоков на очистные сооружения более 100 куб. м. в сутки, целесообразно устанавливать параллельно два приспособления. В этом случае их эффективность будет оптимальной, пескоуловители смогут задерживать до 60% взвеси. Задержанный песок с водой (песчаная пульпа) отводится на песковые площадки или в песчаный бункер.

Биологическая очистка

После удаления основной массы нерастворимых примесей (осветления стоков) жидкость для дальнейшей очистки поступает в аэротенк – сложное многофункциональное устройство с продленной аэрацией. Аэротенки разделятся на участки аэробной и анаэробной очистки, благодаря чему одновременно с расщеплением биологических (органических) примесей производится вывод из жидкости фосфатов и нитратов. Это существенно повышает эффективность работы второй ступени очистного комплекса. Активная биомасса, выделяемая из стоков, задерживается в специальных блоках, загруженных полимерным материалом. Такие блоки размещаются в зоне аэрации.

После аэротенка иловая масса переходит во вторичный отстойник, в нем происходит разделение на активный ил и очищенные стоки.

Доочистка

Доочистка сточных вод производится на самопромывных песчаных фильтрах или с помощью современных мембранных фильтров. На этом этапе количество взвешенных веществ, присутствующих в воде, сокращается до 3 мг/л.

Обеззараживание

Обеззараживание очищенных стоков выполняется методом обработки жидкости ультрафиолетом. Для повышения эффективности работы этой ступени очистные сооружения биологической очистки сточных вод оснащаются дополнительным воздуходувным оборудованием.

Стоки, прошедшие все ступени комплекса очистки, безопасны для окружающей среды и могут сбрасываться в водоем.

• уровня залегания грунтовых вод,
• конструкции, геометрии, расположения подводящего коллектора,
• комплектности системы (тип и количество блоков, определяемые заблаговременно на основании биохимического анализа стоков или их прогнозируемого состава),
• расположения компрессорных установок,
• наличия свободного подъезда для транспорта, который будет осуществлять вывоз мусора, задерживаемого решетками, а также для ассенизаторской техники,
• возможного размещения вывода очищенной жидкости,
• необходимости использования дополнительного оборудования (определяется наличием специфических примесей и другими индивидуальными особенностями объекта).

Монтаж установок

Правильность монтажа очистных сооружений и отсутствие ошибок на этом этапе во многом определяют долговечность комплексов и их эффективность, а также бесперебойность работы – один из важнейших показателей.

Монтажные работы включают в себя следующие этапы:

• разработка схем монтажа,
• осмотр площадки и определение ее готовности к монтажу,
• строительные работы,
• подключение установок к коммуникациям и соединение их между собой,
• пуско-наладочные работы, регулировка и настройка автоматики,
• сдача объекта.

Полный комплекс монтажных работ (перечень необходимых операций, объем работ, требуемое для их выполнения время и другие параметры) определяются, исходя из особенностей объекта: его производительности, комплектности), а также с учетом характеристик места монтажа (тип рельефа, грунт, расположение грунтовых вод и др.).

Обслуживание очистных сооружений

Своевременное и профессиональное обслуживание очистных сооружений обеспечивает эффективность оборудования. Поэтому такие работы должны выполняться специалистами.

В комплекс работ входят:

• удаление задержанных нерастворимых включений (крупного мусора, песка),
• определение количества образующегося ила,
• проверка содержания кислорода,
• контроль работы по химическим и микробиологическим показателям,
• проверка функционирования всех элементов.

Важнейшим этапом обслуживания локальных очистных сооружений является контроль работы и профилактика электрооборудования. Обычно к этой категории относятся воздуходувные машины и перекачивающие насосы. В аналогичном обслуживании нуждаются и установки ультрафиолетового обеззараживающего излучения.

Прочитали нашу статью – нажмите кнопку и поделитесь ей с друзьями в социальных сетях!

Получайте первыми информацию о новых статьях на сайте из наших сообществ Вконтакте, Facebook, Одноклассники, Twitter.

Схема работы канализационного очистного сооружения Alta Air Master Pro

Виды и принцип работы городских очистных сооружений

1. Способы очистки стоков
2. Область применения
3. Принцип работы
4. Разновидности локальных очистных сооружений
5. Септики
6. Аэротенки
7. Биологическая очистка стоков
8. ЛОС для промышленных предприятий
9. Очистка ливневых стоков

Отсутствие центральной канализации становится настоящей проблемой для загородных поселков и дачных обществ, производственных предприятий и баз отдыха.

Решить вопрос отвода и очистки стоков помогут локальные сооружения, предназначенные для доведения загрязненной воды до уровня, позволяющегоее повторноеиспользование или сброс в природные водоемы.

Рис. 1. Локальные очистные сооружения.

Способы очистки стоков

Автономные очистные сооружения могут быть пассивными энергонезависимыми, или активными, работающими под действием биологических, химических иди физических процессов.

Существует несколько способов очистки канализационных стоков:

1. Механический— основан на фильтрации и отстаивании сточных вод. Для его применения используются различные фильтры, решетки, сита, уловители и отстойники. С помощью механической очистки можно избавиться от песка, грунта или мусора.Недостаток способа заключается в невозможности удаления органических примесей и химических соединений.
2. Биологический—работаетпод воздействиемаэробных микроорганизмов, способных питаться органическими отходами. Принцип биологической очистки используется в аэротенках, габионных сооружениях или биопрудах.
3. Химический— очистка производитсяпод влиянием реагентов, вступающих в реакцию с различными загрязнителями. Образующие в результате химические соединения оседают в виде нерастворимых осадков.
4. Физико-химический — заключается в удалении тонкодисперсных неорганических и органических веществ различными методами:электролиз, флотация, электрокоагуляция и пр.

Получение 100% чистой воды можно добиться путем комплексного сочетания различных методов и последующего обеззараживания хлорированием, озонированием или воздействием ультразвука.

При выборе метода очистки необходимо обращать внимание на следующие моменты:

• сезонность эксплуатации зданий и сооружений;
• количество постоянно проживающих жильцов;
• геологические особенности земельного участка;
• глубину залегания грунтовых вод.

Обращая внимание на стоимость возведения очистных сооружений, необходимо учитывать затраты на дальнейшую эксплуатацию.

Область применения

Локальные очистные сооружения используются в местах, где отсутствуют центральные канализационные сети, или подключение к ним затруднительно. Они могут обслуживать коммерческие объекты, базы отдыха, загородные жилые дома или дачи.

Производственные предприятия, имеющие токсичные сточные воды обязаны иметь локальные очистные сооружения.

Промышленные и хозяйственно-бытовые стоки требуют комплексной очистки, начиная от механической, заканчивая обеззараживанием.

Локальные очистные сооружения доводят воду до уровня, допустимого для сброса в естественную среду.

Принцип работы

Канализационные стоки по трубам или лоткам поступают в резервуар, накапливаясь до полного заполнения.

Твердые компоненты оседают на дно емкости, а осветленная вода переливом или через коллекторы последовательно попадает в следующие сооружения. Последующая доочистка может происходить под воздействием активных микроорганизмов, химических реагентов или различных физических процессов в специальных агрегатах.

Очищенная вода может использоваться в технических целях или для полива. Переработанный микроорганизмами ил применяется для подкормки растений.

Разновидности локальных очистных сооружений

Существует несколько разновидностей автономных очистных сооружений, основные из них:

1. Энергонезависимые септики— в основном используются для канализования стоков загородных домов и дач.Бывают однокамерными и многокамерными. Могут эксплуатироваться как сезонно, так и круглогодично.
2. Установки глубокой очистки — способны эффективно очищать стоки при помощи активных биологических, химических, физических или совместных процессов. Наиболее качественная очистка происходит путем совмещения методов.

Это самый надежный и качественный вариант автономной канализации, не требующих больших вложений при эксплуатации.

1. Габионные очистные сооружения— используются для очистки ливневых, поверхностныхи промышленных стоков. Включают комплексмероприятий:

• механическую очистку от плавающего мусора;
• извлечение песка и грубодисперсных компонентов;
• задержание нефтесодержащих эмульсий и мелкодисперсных примесей.

Выбор локальных очистных сооружений зависит от объема бытовых или производственных стоков, состояния грунтов, уровня залегания грунтовых вод, возможности подключения к электрическим сетям, финансовых возможностей владельцев недвижимости.

Таблица 1. Сравнительные характеристики основных видов ЛОС.

загородные дома и дачи

загородные дома, базы отдыха, пром. предприятия

ливневые стоки, талые воды

количество степеней очистки

озонирование, хлорирование, ультрафиолет

Септики

Септики представляют собой установки локальной канализации для сбора, отстаивания и очистки сточных вод. Они могут состоять из одного, двух и более емкостей, связанных между собой коллекторами.

Конструкции септиков отличаются по принципу действия, способу установки и форме.

В однокамерных септиках предварительная очистка стоков происходит в накопительном устройстве, где крупные механические примеси оседают на дно. Доочистка происходит при естественной фильтрации через почву. Однокамерные септики подходят для небольших частных домов и дач.

Многокамерные агрегаты выполняют многоступенчатую очистку:

• в первой камере происходит оседание песка, ила и прочих твердых компонентов;
• осветленная вода переливается во второй отсек, где выполняется биологическая очистка стоков путем воздействия микроорганизмов и естественного брожения;
• очищенная под действием естественных биологических процессов жидкость переливается в третий отсек, откуда через дренажную систему впитывается в грунт или используется для бытовых нужд.

Септики могут дополнительно укомплектовываться жироуловителями.

Основные преимущества септиков:

• независимость от наличия электроснабжения;
• простота обслуживания;
• доступная стоимость;
• высокая эффективность.

Полная автономность позволяет эксплуатировать септики в любое время года.

Рис. 3. Многокамерный септик.

Аэротенки

Аэротенки — самые современные эффективные устройства для переработки стоков способом биохимического разложения.

Представляют собойоднокамерные или многокамерные резервуары со вспомогательными элементами. Многокамерные аэротенки нуждаются в сложном обслуживании, но очищают канализационные стоки более качественно.

Проходя через аэрационную емкость, сточная вода смешивается с активным илом и кислородом, необходимым для жизнедеятельности бактерий, участвующих в биохимическом окислении стоков.

Пневматические или механические аэраторы насыщают илистые стоки активным кислородом, необходимым для жизнедеятельности бактерий.

Подающий под давлением кислород обеспечивает постоянное перемешивание ила, что препятствует его гниению, а так же участвует в биохимическом окислении сточных загрязнений.

Для очистки стоков в аэротенках необходимы две составляющие: аэробные микроорганизмы и электроэнергия для обеспечения работы компрессора.

Эффективность работы аэротенков во многом зависит от следующих факторов:

• уровня кислотности и наличия токсических веществ в иловой смеси;
• достаточной насыщаемости сточных вод растворяемым кислородом, в пределах 5мг/м3;
• количества рабочего ила;
• оптимального температурного режима.

Главное условие биохимического процесс в постоянном поступлении кислорода, под действием которого аэробные микроорганизмы полностью расщепляют органику на воду и углекислый газ.

Рис. 4. Устройство аэротенка.

Биохимическая очистка канализационных стоков в аэротенках происходит следующим образом:

1. Канализационные сливы из подводящих трубопроводов поступают в приемный аэротенк, где более тяжелые и крупные частицы загрязнителей оседают в первичный аэробный отстойник.
2. На дне отстойника осевший ил перемешивается с активными микроорганизмами.
3. С помощью компрессора через аэратор в емкость подается кислород. Датчики контроля в автоматическом режиме поддерживают необходимый уровень насыщения стоков.
4. Частично осветленная вода из аэротенкаперекачивается во вторичный отстойник с помощью эрлифта, где происходит ее окончательная очистка.
5. Жировые загрязнители с поверхности стоков выводится через удалитель биопленки.
6. Очищенная вода через выходной патрубок выводится из устройства.

В процессе биохимической очистки нельзя допускать застоя иловой смеси, при котором начинается процесс гниения.

Очищенные стоки могут применяться для технических нужд и полива растений. Биологически переработанные твердые отходы используются в качестве удобрения.

Биологическая очистка стоков

Биологическая очистка является одной из самых эффективных и дешевых технологий.

Метод биологической очистки заключается в способности зоогенных бактерий, простейших микроорганизмов и дождевых червей использовать загрязняющие вещества для своего питания.

К средствам биологической очистки воды относятся:

• аэротенки;
• биофильтры;
• биологические пруды;
• метанреакторы.

В основе метода стоят физиологические и биохимические процессы самоочищения природных водоемов.

ЛОС для промышленных предприятий

Промышленные стоки могут содержать токсичные химические соединения, соли тяжелых металлов, нефтепродукты, болезнетворные бактерии, способные нанести вред окружающей среде.

Выбор локальных очистных сооружений для промышленных предприятий зависит от сферы производственной деятельности и вида содержащихся в стоках вредных веществ.

В зависимости от вида содержащихся в стоках загрязнителей, выбирается тип ЛОС или совокупность методов очистки

Рис.5. Многоступенчатая очистка промышленных стоков.

В городской черте очищенные стоки с предприятий сбрасываются в центральную канализационную систему.

При отсутствии доступных сетей канализации, требуется более тщательная доочистка сточных вод, с последующим сливом в природные водоемы.

Очистка ливневых стоков

Ливневые стоки могут содержать в своем составе различные атмосферные загрязнители и органические вещества.

Для очистки дождевых и поверхностныхстоков используют локальные очистные сооружения проточного или накопительного типа.

В качестве проточных ЛОС используют габионные очистные фильтрующие сооружения.

ГОФСы включает в себя подводящие и отводящие лотки или трубы, отстойники, фильтрующие камеры с сорбентом.

Загрязненная вода по трубопроводам или лоткам поступают в отстойники, где нерастворимые взвешенные частицы оседают на дно. Осветленная вода самотеком проходит через фильтровальные камеры с сорбентом и попадает в искусственные водоемы, засаженные специальными растениями — макрофитами, где происходит биологическая доочистка.

Рис. 6. Схема габионного очистного фильтрующего сооружения.

Габионные очистные фильтрующие сооружения отлично вписываются в природный ландшафт. Для их функционирования не требуется электричество и насосное оборудование. Они надежны и безоварийны.

Современные методы автономной очистки стоков способны без особых вложений эффективно работать не менее 50 лет.

СИСТЕМА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Принцип работы очистных сооружений. Виды очистных сооружений

Сточные воды – виды, методы очистки, очистные сооружения

Добавить в закладкиВерсия для печати

Учитывая тот факт, что сточные воды могут представлять угрозу жизни, а помимо этого от них страдает экология окружающей среды, был принят ГОСТ, в котором к ним предъявляются особые требования. Контроль был поручен экологической службе.

Принята система учета, куда вносятся показатели и данные, после того, как берется несколько проб вод, относящихся к сточному типу, на анализ. Санитарными нормами стали прописываться допустимые нормативы и условия концентрации (ПДК СанПин 4630-88 «Допустимые нормы загрязняющих сточных вод»), этими же правилами регулируется ХПК и БПК.

Современные технологии позволяют привести состав таких стоков к приемлемой норме. В большинстве случаев для этих целей применяются определенные технологии, разработанные для переработки содержащихся в жидких отходах веществ определенного типа.

Классификация вод, которые принято называть сточными, производится согласно принятым в соответствующих ГОСТах нормам, разделяющим их на:

• бытовые, то есть стоки водоотведения из квартиры и дома. Эти виды отходов представляют серьезную опасность, поскольку содержат в своем составе органику, являющуюся питательной средой для различных бактерий патогенного типа. Поэтому хозяйственно-бытовые стоки, содержащие органические отходы, подлежат обязательной дезинфекции;

• производственные, их сбрасывают заводы или другие объекты, где промышленные технологии требуют использование воды;
• природные (дождевые), к их образованию имеют отношение атмосферные осадки. Данный вид вод также относится к сточному типу, утилизация осадков выполняется через ливневые канализации. При этом допускается их непосредственный сброс в водоемы.

Способы очистки

Есть много методов, используемых для удаления из стоков инородных веществ, мы рассмотрим наиболее функциональные из них:

• механическая очистка сточных вод, с ее помощью удаляются взвешенные вещества, на этом принципе работают отстойники, фильтры и нефтеловушки. Как происходит процесс переработки в каждом типе устройств рассмотрим чуть позже, когда перейдем к очистным сооружениям. Заметим, что механическая переработка может комбинироваться с другими видами;
• удаление загрязнений химическим способом. В неочищенные воды, относящиеся к сточным, добавляются вещества, благоприятно влияющие на создание подходящих условий для химических реакций, убирающих загрязнение. Например, так понижается содержание тяжелых металлов и удаляется фенол. Химические методы рассчитаны на определенные виды вод, относящихся к сточным;
• механохимическая обработка. Единственное различие с обработкой, где используются механические технологии, проявляется в виде добавления коагулянтов, которые заставляют выпадать загрязнения в осадок;
• физико-химическая. При очищении вод, считающимися сточными, в этой технологии широко применяются процессы гальванического характера, а также флотация, обмен ионами и т.д.
• биохимическая. Наиболее экологичным способом очистки сточных вод является этот метод, он применяется для улучшения результатов технологии механического очищения.. Для этого в жидкость добавляются бактерии, благодаря чему органика, входящая в ее состав, начинает минерализироваться.

Для ускорения процесса переработки стали повсеместно применяться аэротенки сооружения биологической системы очистки сточных вод.

Очистные сооружения

Для переработки стоков, относящихся к бытовому типу, применяются комплексные сооружения, к элементам которых относятся:

• отстойники, в них происходит расслоение взвешенных частиц. Те, что с большим удельным весом, выпадают виде осадка. Инородные элементы, которые легче жидкости, уходят в поверхностные слои;

• песколовки, они выполняют роль фильтра, в котором собираются примеси, не поддающиеся растворению, например, песок, битое стекло, шлаки и т.д.;
• решетки, их назначение улавливать содержащийся в стоках крупноразмерный мусор, например, ветошь, полиэтиленовые кульки или ветки.

В быту широко применяются септики, по сути они представляют собой мини отстойники. Для улучшения их результативности используются специальные биопрепараты, называемые антисептиками. Они содержат в своем составе различные виды микроорганизмов, способствующих разложению выпадающей в осадок органики.

Чтобы очистить отстойник при его заполнении илом, используется насос, эту процедуру достаточно выполнять один раз в несколько лет.

Видео: Как чистят сточные воды.

Аэротенк несколько отличается по принципу действия от отстойника, схема его работы отображена на картинке.

Используемые обозначения:

• А – аэротенк;
• B – отстойник для обогащенной кислородом смеси ила и канализационных стоков;
• c – патрубок для подачи бытовых стоков (подключается канализация);
• d – поступление смеси стоков и ила;
• е – отвод очищенной жидкости;
• f – патрубок для откачки излишков ила;
• g – возврат ила.

Принцип действия

• поступающие стоки «с» соединяются с активным илом в резервуаре аэротенка «А»;
• смесь обильно аэрируется, что способствует процессу биологического окисления, в результате которого происходит быстрое разложение органики;
• обогащенная кислородом смесь воды и ила «d» подается в резервуар «B»;
• прошедшая очистку жидкость «е» откачивается по мере заполнения;
• необходимое количество ила возвращается через отводы обратно для смеси со стоками «g», в то время, как его излишки выводятся через патрубок «f».

Данный способ довольно эффективен, если произведен правильный расчет и соблюдается технологический процесс, характеристика переработки воды приближается к 98%.

Аэротенки очищают воду от органики, при этом удаляют из нее азот и фтор, а также их соединения. Единственный недостаток этого способа – критичность к содержанию в стоках токсичных и губительных для бактерий соединений.

Заметим, что высушенный ил с аэротенка, как и осадок из септика или отстойника, для бытовых вод, относящихся к сточному типу, являются отличным удобрением.

Для переработки производственных сточных отходов с завода или производственного предприятия используются сооружения, чей принцип действия очистки воды аналогичен отстойникам, например, нефтеловушки, устанавливаемые на НПЗ. Единственное отличие этих устройств связано со способом удаления загрязнений.

Флотаторы, эти сооружения позволяю ускорить процесс выделения из вод, относящихся к сточному типу, легких фракций. С этой целью резервуар-отстойник подвергается аэрации.

Взвешенные вещества, содержащиеся в стоках, также могут выводиться при помощи гидроциклонов. В принцип их работы заложено использование центробежных сил, возникающих при быстром движении воды внутри цилиндроконического корпуса аппарата.

Для отбора из жидкости взвешенных веществ мелкодисперсного типа применяются очистные фильтрующие установки, в качестве фильтра может выступать крупнозернистый песок, а также сетчатый или тканевый материал.

Дезинфекция

Отдельно необходимо рассказать про обеззараживание, это обработка, которой подвергаются сточные воды, перед тем как осуществляется их сброс, которая проводится для уничтожения патогенных микроорганизмов. Такая процедура производится в резервуарах, идентичных отстойникам. Для обработки стоков бытового происхождения используется хлор или хлорная известь.

Источник https://vodasovet.ru/kanalizatsiya/ochistnye-sooruzhenija

Источник https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8389-preimushestva-i-nedostatki-aeracionnyh-ustanovok

Источник https://mtz-80.ru/bez-rubriki/ochistnye-sooruzheniya-stochnyh-vod-vidy-princip-raboty

Источник