Методы очистки бытовых сточных вод. Промышленная канализация: как чистить Системы для очистки сточной воды

Канализационные очистные сооружения ОС, КОС, БОС.

Одним из основных способов защиты природной среды от загрязнений можно назвать предотвращение попадания неочищенной воды и других вредных компонентов в водоемы. Современные очистные сооружения – это комплекс инженерно-технических решений для последовательной фильтрации и обеззараживания загрязненных стоков с целью их повторного использования в производстве или для спуска в природные водоемы. Для этого разработан ряд методик и технологий, которые будут рассмотрены ниже.

Подробнее о технологии очистки сточных вод

Поскольку системы централизованного водоотведения проложены не во всех местах, а для некоторых промышленных предприятий требуется предварительная подготовка стоков, сегодня очень часто обустраиваются локальные канализационные сооружения. Они востребованы также в частных домах, загородных коттеджных городках и отдельно стоящих жилых комплексах, промышленных предприятиях, цехах.

Сточные воды отличаются по источнику загрязнения: хозбытовые, промышленные и поверхностные (произошедшие от атмосферных осадков). Бытовые стоки именуют хозяйственно-фекальными. Они состоят из загрязненной воды, удаляемой из душевых, туалетов, кухонь, столовых и больниц. При этом основными загрязнителями выступают физиологические и бытовые отходы.

К промышленным стокам относятся водяные массы, которые образовались при:

• выполнении различных производственно-технологических операций;
• промывании сырья и готовой продукции;
• охлаждении оборудования.

Также к этой разновидности относится вода, откачанная из недр при добывании полезных ископаемых. Основным источником загрязнения здесь выступают производственные отходы. В их состав могут входить отравляющие, потенциально опасные вещества, а также отходы, которые могут быть извлечены и использованы в виде вторичного сырья.

Поверхностные (атмосферные) стоки содержат чаще всего лишь минеральные загрязнения, к их очистке предъявляются минимальные требования. Помимо этого, сточные воды квалифицируют по концентрации различных загрязняющих веществ. Эти характеристики влияют на выбор метода и количества этапов очистки. Чтобы определить состав оборудования, необходимость строительства, а также мощность различных типов сооружений, выполняется расчет производства очистки стоков.

Основные этапы очистки

На первом этапе производится механическая очистка стоков, цель которой – фильтрация от различных нерастворимых примесей. Для этого применяют специальные самоочищающиеся решетки и сита. Задержанные отбросы, совместно с другими осадками, направляются на последующую переработку или вывозятся на полигоны вместе с твердыми бытовыми отходами.

В песколовке мелкие частицы песка, шлака и другие подобные минеральные элементы под воздействием силы тяжести осаждаются. При этом отфильтрованный состав пригоден для дальнейшего использования после переработки. Остальные нерастворенные вещества надежно задерживаются в специальных отстойниках и септиках, а жиры и нефтепродукты извлекаются при помощи жироловок, нефтеловушек и флотаторов. На стадии механической очистки из сточных потоков извлекаются до трех четвертей минеральных загрязнений. Так обеспечивается равномерность подачи жидкости на следующие стадии переработки.

После этого используются биологические методы очистки, выполняемые при помощи микроорганизмов и простейших. Первое сооружение, куда попадает вода на биологическом этапе, – специальные первичные отстойники, в которых происходит осаживание взвешенной органики. Одновременно используется еще один тип отстойников, в которых со дна удаляется активный ил. Биологическая очистка позволяет удалить более 90% органических загрязнений.

На физико-химическом этапе происходит очистка от растворенных примесей. Делается это при помощи специальных методик и реагентов. Здесь используется коагуляция, фильтрация, а также отстаивание. Наряду с ними применяются различные технологии дополнительной обработки, среди которых: гиперфильтрация, сорбция, ионообмен, удаление азотсодержащих веществ и фосфатов.

Последним этапом обработки считается хлорное обеззараживание жидкости от оставшихся бактериальных загрязнений. Приведенная ниже схема детально показывает все описанные этапы с указанием оборудования, которое используется на каждой стадии. Важно отметить, что способы очистки для различных производственных предприятий отличаются в зависимости от наличия в сточных водах определенных загрязнителей.

Особенности и требования к обустройству очистных сооружений

Бытовые стоки относят к однообразным по составу, поскольку концентрация загрязняющих веществ зависит лишь от объема потребляемой жильцами воды. Они содержат нерастворимые загрязнения, эмульсии, пены и суспензии, различные коллоидные частицы, а также другие элементы. Основная их часть – минеральные и растворимые вещества. Для очистки бытовых стоков используется базовый набор очистных сооружений, принцип работы которых описан выше.

В целом бытовые канализации считаются более простыми, поскольку они сооружаются для очистки стоков от одного или нескольких частных домов и хозяйственных построек. К ним не предъявляются требования относительно высокой производительности. Для этой цели используются специально разработанные установки, обеспечивающие биологическую очистку стоков.

Благодаря им в загородном жилье появилась возможность не только обустроить душевую, ванную или туалет, но и подключить различную бытовую технику. Обычно такие установки просты в монтаже и эксплуатации, не требуют дополнительных компонентов.

Для промышленных стоков состав и степень загрязнения изменяются в зависимости от характера производства, а также вариантов применения воды для обеспечения технологического процесса. При производстве пищевых продуктов для сточных вод характерно высокое загрязнение органическими веществами, поэтому основным способом очистки таких вод считается биологический. Оптимальным вариантом можно назвать использование аэробного и анаэробного метода или их сочетания.

В других отраслях основной проблемой является очистка нефте- и жиросодержащих стоков. Для таких предприятий применяются специальные нефтеотделители или жироуловители. Но наиболее безопасными для окружающей среды считаются водооборотные системы очистки загрязненной воды. Такие локально-очистные комплексы устанавливаются на мойках машин, а также на производственных предприятиях. Они позволяют организовать замкнутый цикл использования воды без ее сброса во внешние водоемы.

Для определения способа организации очистки и выбора конкретного сооружения применяются специальные системы и методы (предприятий много, поэтому процесс должен быть индивидуализирован). Немаловажное значение имеет цена оборудования и работ по его установке. Оптимальный вариант для каждого случая помогут подобрать лишь специалисты.

Отправьте заявку* Получаете консультацию

Химический способ очистки стоков, как правило, используется на промышленном производстве, где в результате деятельности вода загрязняется различными веществами. Для того, чтобы удалить из загрязненной воды многообразные примеси, в нее добавляют специальные реагенты, которые помогают образовывать труднорастворимые вещества, выпадающие в осадок. Химический способ очистки также предполагает обеззараживание уже очищенной воды при помощи хлорсодержащих реагентов, уничтожающих болезнетворные микроорганизмы.

Механическая очистка сточных вод

Механическая очистка сточных вод способствует удалению крупного мусора и частиц минерального происхождения, которые находятся в стоках в нерастворенном взвешенном состоянии. При механической очистке сточные воды проходят через песколовки, решетки и специальные фильтры, затем они отстаиваются в отстойнике, где частично фильтруются и осветляются. Данный способ применяется непосредственно перед биологической очисткой.

Биологическая очистка канализационных стоков

Биологическая очистка призвана освободить сточную воду от растворенных в ней органических соединений. В этом процессе принимают участие особые группы микроорганизмов: аэробы, которые развиваются только при наличии в сточной воде кислорода, и анаэробы, которым требуется дефицит кислорода. Соответственно, и очистка бывает аэробная и анаэробная. В современных очистных сооружениях применяется сочетание анаэробной и аэробной очистки, дающей замечательные результаты.

Аэробная очистка происходит в аэротенках, в септиках с биофильтром, на полях фильтрации и поглощения, в фильтрующих колодцах с естественным и принудительным поступлением воздуха. Принудительный приток воздуха создается в очистных установках при помощи компрессоров. Во всех остальных случаях кислород поступает из окружающего воздуха. Данный химический элемент является главным в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий. При наличии кислорода аэробы начинают активно размножаться и питаться органическими загрязнениями, в результате чего происходит интенсивное очищение стоков. Параллельно наблюдается образование активного ила в очищаемой воде. Активный ил является очень полезной субстанцией, так как он смешивается с канализационными стоками и вызывает процессы окисления опасных органических соединений, превращая их в простые и безвредные составляющие. В итоге вода освобождается от бактериальных загрязнений, становится прозрачной, теряет неприятный запах канализационных стоков.

Преимуществом аэробной очистки является практически полное очищение сточных вод от органики. Анаэробная очистка происходит без доступа воздуха. Для этого изготавливаются специальные закрытые резервуары, где создается дефицит кислорода.

Такие условия являются благоприятными для анаэробных бактерий, которые участвуют в сбраживании и разложении органики на воду, метан, углекислоту и прочие простейшие соединения. Анаэробная очистка протекает в септиках, метатенках и специальных двухъярусных отстойниках.

• Обогрев труб греющим кабелем и другие способы утепления

Сточные воды, образуются в процессе жизнедеятельности человека, поступая в водоемы, становятся одним из наиболее серьезных источников загрязнений, негативно влияющих на здоровье человека. Для сокращения загрязненности водоемов, применяется комплекс мероприятий по очистке сточных вод – удалению из них загрязнений. Стоки, в зависимости от их происхождения, подразделяются на следующие виды:

1. Бытовые или хозяйственно-фекальные, к которым относятся поступления от жилой застройки и общественных зданий;
2. Производственные – образующиеся в технологических процессах и отводимые с территорий промышленных предприятий;
3. Дождевые, собираемые при выпадении дождей, таянии снега и мойки территорий.

Бытовые загрязнены всевозможными органическими примесями, в том числе остатками пищи, и несут в себе огромное количество бактерий, как нейтральных, так и болезнетворных. Основная задача обработки таких стоков – извлечение крупных и мелких включений, окисление содержащейся в них органики, с целью снижения нагрузки на окружающую среду и дезинфекция.

Производственные стоки, также в зависимости от характера их образования, могут содержать разнообразные органические ингредиенты, например сток молокозаводов, минеральные включения и другие, вредные для жизни соединения. Жидкие отходы, образующиеся на предприятиях металлообработки, имеют в своем составе металлы, в том числе тяжелые, которые при попадании в организм человека могут оказать негативное влияние на его здоровье.

Дождевые стоки смывают с территорий органические примеси, взвешенные частицы (песок, глина и т.д.) и нефтепродукты.

Сброс дождевых вод в водоемы без обработки, приводит к серьезному их загрязнению, отрицательно сказывается на здоровье человека, может накапливаться в обитателях (рыбе) и соответственно, попадать с пищей в организм.

Для очистки применяют различные способы, которые зависят от природы образования жидкостей, их состава и количества. Рассмотрим методы обработки хозяйственно-бытовых вод, т.к. они составляют наибольшую часть стоков.

Методы очистки хозбытовых сточных вод

Сточные воды, поступая на очистные сооружения, проходят несколько ступеней переработки:

• механическая;
• биологическая;
• обеззараживание.

Для механической стадии применяют следующее оборудование: решетки, песколовки, отстойники, фильтры. Первое сооружение, на которое попадают стоки – решетки. Представляют собой набор стержней, установленных вертикально или с наклоном на которые крупные включения задерживаются. Рекомендованный прозор между прутьями – 16 мм. Задержанный мусор с решеток удаляется вручную (для малых станций) или с помощью механических граблей. Собранный мусор собирается в специальный контейнер, затем вывозится на свалку.

Следующий этап – отстаивание в песколовках, которые представляют собой прямоугольные или круглые в плане сооружения. При поступлении в песколовку, скорость движения снижается, и оседают тяжелые ингредиенты, в основном минерального происхождения (песок). Эти частицы несут на себе все загрязняющие вещества. Песок оседает на дно песколовки, перемещается скребками или смывается в пониженную часть в приямок, затем насосами или водоструйными аппаратами удаляется на песковую площадку. После подсушивания песок должен быть обеззаражен и может применяться, в том числе для планировочных работ.

После предварительной очистки вода поступает в первичные отстойники, которые в зависимости от направления движения в них, подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные. Выбор определяется производительностью сооружений. При небольшой производительности, могут применяться вертикальные, при средней – горизонтальные, для больших станций используют радиальные. Принцип действия отстойников одинаков – при снижении скорости движения выделяются примеси различной крупности. Скорость движения в отстойных сооружениях определяется нормативными документами. Примеси оседают на дно, затем скребками, струями жидкости или под действием собственного веса перемещаются к приямкам, затем перекачиваются для дальнейшей переработки. Существуют разнообразные методы интенсификации отстаивания, в первую очередь это реагентная обработка, когда добавляют химические вещества, способствующие укрупнению взвешенных частиц. Более крупные частицы оседают быстрее. Другой способ – тонкослойное отстаивание, когда в отстойник помещают набор полок и процесс идет быстрее, за счет уменьшения высоты оседания.

Вторичные отстойники относятся к конструкциям мехочистки, но располагаются после стадии биологической очистки, которую рассмотрим в следующем разделе. Вторичные, так же как и первичные подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные, но выделяются в них не взвешенные вещества, а активный ил, который образуется в аэротенках или биофильтрах.

Для глубокой доочистки от загрязнений применяют фильтрование. Процесс этот завершает технологическую схему и используются в случаях жестких требований к качеству стока, сбрасываемого в водные объекты. Доочистку выполняют на фильтрах разных конструкций, выбор которых зависит от производительности сооружений и загрязнений. Фильтрование осуществляется через различные загрузки, преимущественно природные материалы различной крупности, наиболее популярный из которых – кварцевый песок.

Биологическая очистка

Отстоянные стоки поступают в аэротенки – установки биологической окисления. В аэротенках воды смешиваются с активным илом – хлопьевидными соединениями бактерий, сюда же подается воздух в виде мелких пузырей. Бактерии в присутствии воздуха активно поглощают органические ингредиенты, происходит их окисление и увеличение количества активного ила. Смесь перетекает во вторичный отстойник, где ил оседает, затем часть ила отводится на обработку, часть возвращается в аэротенк. При небольшой производительности вместо аэротенков применяются биофильтры – конструкции башенного типа, заполненные специальной загрузкой и вентилируемых снизу. Бактерии поселяются на загрузке. Жидкость, двигаясь сверху вниз через загрузку, контактирует с бактериями в присутствии воздуха и интенсивно очищается.

Очищенные жидкости содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, поэтому перед сбросом в водоем они должны быть обеззаражены. Для дезинфекции применяются:

• санобработка хлорсодержашими реагентами;
• озонирование;
• ультра-фиолетовое облучение.

Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. Хлорирование подразумевает применение хлора – токсичного вещества, поэтому работа с ним требует особой осторожности. Жидкость после хлорирования должна быть выдержана не менее получаса для удаления хлорных соединений. Для этого применяют контактные резервуары.

Такие резервуары при большой производительности, занимают значительные площади. Озонирование – дорогостоящая энергоемкая процедура и осуществляется в герметичных конструкциях. УФ обеззараживание ограниченно по производительности.

В процессе переработки хозбытовых стоков, в первичных отстойниках происходит выделение первичного осадка, после аэротенков, во вторичных отстойниках выделяется активный ил.

Переработка и последующая утилизация образующихся осадков – одна из наиболее серьезных задач канализации. Сложность задачи определяется их большим объемом и свойствами. Ка кправило, осадки – это труднофильтруемые суспензии органического происхождения. Объем их, в зависимости от состава и технологической схемы, составляет 0,5 – 10 % от расхода поступающего на очистные комплексы. Их влажность составляет 90 – 99 %, большая часть влаги находится в связанном состоянии. Содержащиеся в них бактерии и гельминты требуют проведения серьезного обеззараживания перед дальнейшим использованием.

Основные задачи – сокращение влажности, стабилизация, обеззараживание.

Для перевода основной части органики в минеральную форму, используют метановое сбраживание и аэробную стабилизацию. Метановое сбраживание производится в метантенках, где под действием высокой температуры происходит минерализация осадка, при этом выделяется газ – метан, который также можно использовать на очистных сооружениях для собственных нужд. Сложность заключается в загрязненности газа примесями. При сбраживании, кроме минерализации, решается вопрос обеззараживание.

Аэробная стабилизация применяется для минерализации активного или. Процесс представляет собой активную аэрацию ила в сооружениях аналогичных аэротенкам. Следующим этапом переработки осадков является их обезвоживание. Для обезвоживания используют естественные методы (подсушивание на иловых площадках) и механические (на ленточных или камерных фильтр-прессах, центрифугах, вакуум-фильтрах). Перед обезвоживанием, для перевода влаги из связанной формы в свободную, обрабатывают реагентами или флокулянтами. Обезвоженный осадок влажностью 70 – 80 % (зависит от способа обезвоживания), подается на дальнейшую переработку – обеззараживание – в основном термическими методами.

После дезинфекции осадок пригоден к использованию в качестве ценного удобрения.

Станция для очистки сточных вод

Канализация в любом частном доме это один из важнейших элементов, который может обеспечить достаточно комфортную жизнь. Если, еще недавно наши бабушки и дедушки, жившие в деревнях и селах, обходились обычной выгребной ямой, куда сливались все нечистоты, и которая распространяла далеко не самый приятный аромат по всей округе, то теперь люди стремятся установить полноценную систему очистки сточных вод. В настоящее время используют много различных систем, для очистки сточных вод, от обычных накопительных резервуаров, до сложных биотехнических комплексов глубокой очистки воды.

Варианты решения вопроса обустройства канализации в частном доме

Системы очистки сточных вод для частного дома, можно уверенно разделить на несколько основных групп:

1. Накопительные емкости.
2. Однокамерные септики.
3. Многокамерные септики.

Накопительные емкости

Это герметичные резервуары, которые устанавливаются ниже уровня земли и оснащаются доступным выходом на поверхность для откачивания скапливаемых в них нечистотах. Для обустройства таких резервуаров используют довольно много вариантов, самый простой из которых это готовые емкости, из металлических цистерн или пластиковых еврокубов в защитной металлической сетке.

Установка накопительной емкости для канализации частного дома

Помимо этого резервуар для сбора сточных вод можно сделать из бетонных колец, установив их на бетонную подушку и герметизировать все стыки и технологические отверстия, или отлить бетонную емкость непосредственно в вырытом котловане. Несмотря на простоту конструкции, подобные резервуары не пользуются достаточной популярностью по причине необходимости постоянной откачки сточных вод с твердыми отходами.

Выполнить такую работу могут только ассенизаторские машины с мощными насосами и резервуарами для откачиваемой грязи. Такая услуга в некоторых регионах достаточно дорога, а учитывая, что обращаться к ней придется регулярно, использование канализации становится накладным. Еще одним существенным недостатком накопительных резервуаров для нечистот, является риск разрушения емкости и просачивания нечистот в почву, а затем и в грунтовые воды, которые могут использоваться для водозабора. Особенно это касается металлических емкостей, которые хоть и обрабатываются специальными защитными составами, внутри и снаружи, но все равно подвергаются коррозии из-за постоянного негативного воздействия окружающей среды и химических элементов, содержащихся в моющих средствах и попадающих в резервуар вместе со сточными водами. Проверять состояние и целостность закопанной под землю цистерны или металлического бака, практически невозможно, так как для этого ее необходимо извлекать из грунта.

Подобные сооружения из бетона, хоть и более устойчивы к коррозии, но все равно разрушаются от времени.

Исключения составляют пластиковые резервуары, которые не бояться коррозии. Если, во время монтажа были соблюдены все защитные меры предохраняющие резервуар от внешнего механического и физического воздействия накопительный бак из пластика может служить вечно. Проблема пластиковых накопителей в ограниченных размерах. Хотя современные технологии позволяют выплавлять достаточно объемные емкости из пластика по прочности практически не уступающие своим железным аналогам.

Однокамерные септики

Этот вид очистительных сооружений изготавливается двух типов. Наиболее дешевый вариант это дренажный колодец без дна. Для фильтрации сточных вод в такой колодец на дно засыпается песок и гравийная смесь. Объем такого септика ограничивается объемом резервуара, который используется в качестве дренажного колодца. Наиболее распространенным способом является строительство однокамерного септика из бетонных колец, которые монтируют друг над другом в специально вырытой яме. Для того чтобы загрязнения из сточных вод не уходили в верхние слои грунта, где располагается корневая система большинства растений, стыки между кольцами тщательно герметизируют. Такой вид септика рекомендовано устанавливать только на участках с максимально низким горизонтом грунтовых вод, в противном случае, частично отфильтрованные сточные воды и грязь могут просачиваться через небольшую толщу грунта и загрязнять подземные источники воды. Помимо бетонных колец для однокамерных септиков можно использовать металлические резервуары, в дне которых проделываются достаточно большие отверстия для отвода слива канализации.

Более приемлемый вариант однокамерного септика, который способен не только обеспечить достаточно качественную канализационную систему, но и не загрязнять окружающую среду, является герметичный резервуар с выходом на фильтрационные поля или инфильтратор. Септики такого плана продаются в готовом заводском варианте или изготавливаются самостоятельно. Конструкция очистительных сооружений с однокамерной системой достаточно проста, это и обуславливает возможность построить его самостоятельно. Герметичный резервуар, в который подключается канализация с дома можно сделать из любого подходящего материала. Зачастую это те же бетонные кольца, только установленные на бетонную подушку для исключения выхода сточных вод в грунт. Данный резервуар служит в качестве отстойника в котором происходит оседание твердых, нерастворимых частиц грязи на дно, а более легкие жировые и химические частицы наоборот всплывают на поверхность.

Частично отстоянная вода из средней прослойки через переливную трубу выводится на фильтрационные поля или инфильтратор, которых происходит окончательная очистка и слив в грунт. Инфильтратор, также как и фильтрационное поле, по сути, является тем же механическим природным фильтром из песчано-гравийной смеси. Для обеспечения лучшей фильтрации такая смесь засыпается на достаточно большой площади, а сточные воды распространяются по ней равномерно. Профессиональные заводские инфильтраторы могут оснащаться системой сбора сточных вод для слива их не в грунт, а в систему сточных канав, если такие имеются поблизости. Основным недостатком подобных септиков является необходимость периодического откачивания твердых отходов и активного ила из отстойника, а также замена песка и гравия по мере их забивания и заиливания. Еще один недостаток это достаточно жесткие условия допускающие монтаж канализации со сливом в почву.

Многокамерные септики

Устройства с несколькими соединяющимися резервуарами являются достаточно эффективными для очистки сточных вод в частном доме. Для создания септиков такого типа используют 2-3 герметичные емкости, изготовленные из металла, пластика или бетона соединенные переливными трубами. Нередко в таких трубах устанавливаются дополнительные механические фильтры и жироулавливатели, для улучшения процесса очистки.

В основном первые две камеры септиков служат для отстаивания воды, только в отличие от однокамерных септиков, отстаивание происходит более качественное. В одной из емкостей обустраивается так называемый биологический фильтр. Для этого в нее подсаживаются колония аэробных бактерий, которые активно участвуют в разложении органических остатков человеческой жизнедеятельности. В отличие от анаэробных бактерий, используемых в выгребных ямах и однокамерных септиках, аэробные бактерии не могут развиваться без постоянного притока кислорода. По этой причине обязательно обустройство вентиляционной системы. В зависимости от размеров резервуара и соответственно от объемов сточных вод, вентиляция может изготавливаться с естественным притоком или с системой принудительного нагнетания кислорода. Преимущество принудительной вентиляции в постоянном притоке воздуха для бактерий разлагающих органические остатки, но ее энергозависимость является и ее недостатком. В случаи отключения электричества приток кислорода прекращается, и бактерии могут погибнуть.

После прохождения нескольких камер отстаивания и обработки при помощи бактерии, сточные воды выводятся в инфильтратор или аэрационные поля, которые также закапываются в грунт. Устанавливая систему с аэрационными — фильтрационными полями, следует помнить о том, что над ними и в радиусе нескольких метров вокруг не рекомендуется посадка плодоносящих растений. В противном случае есть риск того, что растения через корни впитают частицы грязи и передадут их в качестве вредных веществ в плоды, которые человек может употребить в пищу. В инфильтраторе с пластиковым куполом такая проблема не возникает так как сброс очищенной воды происходит глубоко под землей. Единственным ограничением в данном случае становится высадка крупных деревьев с развитой корневой системой, которая способна повредить пластик.

Станции биоочистки канализации в частном доме , позволяют получить полностью очищенную воду, которую можно использовать повторно для бытовых нужд, например, для поливов. Это сложные устройства, напоминающие многокамерные септики по своей конструкции, но с гораздо более сложным устройством, обеспечивающим их эффективность и полностью автономный принцип работы.

Помимо отстаивания воды и отделения жировых компонентов, которое происходит в первом резервуаре, сбрасываемая далее и частично очищенная вода насыщается большим объемом кислорода. Этот процесс называется аэрация жидкости. В результате осветленная вода попадает в камеру с активным биологическим илом, который насыщен аэробными бактериями, активно участвующие в разложении органики. Последним этапом в очистке является обработка воды химическими веществами, которые полностью убивают бактерии.

Учитывая, что переливы, насыщение кислородом и система принудительной вентиляции управляется в автоматическом режиме, станции очистки необходима постоянная подача электричества. Помимо этого станции такого типа являются одним из самых дорогих, хоть и эффективным методов очистки сточных вод. Это обуславливает их небольшую популярность среди рядовых потребителей. Нередко станции биологической очистки устанавливают на несколько домов расположенных поблизости.

Ограничений для установки подобных сооружений практически нет, так как глубокая очистка и полностью герметичные резервуары устройства исключают случайное загрязнение почвы и грунтовых вод.

Выбор канализационной системы

Подбор очистительных сооружений зависит от ряда определенных факторов, которые являются индивидуальными в каждом отдельно взятом случае:

1. Финансовые возможности потребителя. Более современные септики, которые очищают воду до 85-95% стоят достаточно дорого и не всегда по карману рядовому потребителю.
2. Объем септика, определяется минимальным ежедневным уровнем сточных вод, сливаемых в канализацию. Расчет необходимого объема обычно делают специалисты, учитывающие все индивидуальные особенности канализационной системы, но и самостоятельно можно провести этот расчет по простой формуле.

В среднем на одного человека в день приходится от 150 до 200 литров жидкости спущенной в канализацию. Эти цифры являются усредненными и включают не только непосредственный слив воды, но и использование стиральных, посудомоечных машин и другой бытовой техники. Минимальный объем септика должен покрыть не менее 3 суточного объема, то есть на одного постоянно проживающего человека использующего канализацию необходим объем септика в 600 литров. Для двух людей это будет 1200 литров для трех — 1800 литров и так далее.

1. Тип почвы, глубина залегания грунтовых вод, расположения поблизости природного водоема и возможность слива в общие сточные канавы, в некоторых случаях определяет возможность установки того или иного типа септика.
2. Доступность вызова ассенизаторской машины . Достаточно часто в отдаленных регионах отсутствует услуга вызова ассенизаторов или она оказывается слишком невыгодна в финансовом плане. В таком случаи стоит задуматься об обустройстве септика с возможностью прочищать отстойники, в которых скапливаются твердые отходы своими силами.
3. Возможность постоянной подачи электричества. Особенно важно для септиков и станции биологической очистки, в которых используются аэробные бактерии, системы принудительной вентиляции и циркуляционные насосы.

В целом, правила монтажа септика или другого типа очистительного сооружения исходят из целого ряда индивидуальных особенностей, но есть и общие рекомендации в этом вопросе.

Котлован, где устанавливается септик необходимо утеплить, для того, чтобы исключить риск промерзания жидкости в резервуарах зимой, когда температура опускается достаточно низко. В ряде регионов рекомендуют утеплять также и канализационные трубы выводящие стоки из дома в очистные сооружения. Учитывая, что канализация работает на основе самотека монтаж септика необходимо проводить так, чтобы канализационные трубы находились под углом не менее 2-3 градусов с наклоном от дома к септику.

При монтаже достаточно больших очистительных сооружений котлован для них копается не ближе чем в 3-5 метрах от капитальных построек. В противном случае есть риск просадки фундамента дома. Также достаточное удаление обеспечит отсутствие запаха в жилой зоне, даже если септик выйдет из строя и начнет неприятно пахнуть.

Ну и конечно следует следить за тем, чтобы сточные воды из дренажных колодцев или инфильтраторов не загрязняли окружающую среду. Для этого не рекомендуется устанавливать очистительные установки ближе чем в 30-50 метрах от скважин для забора питьевой воды.

Состояние экологии на сегодняшний день, к сожалению, оставляет желать лучшего. Это результат безалаберного использования природных ресурсов. Потребление человечеством воды постоянно растет, а запасы чистой воды в природе с каждым годом уменьшаются. Использование моющих средств и различной бытовой химии очень сильно загрязняет сточные воды современных городов, что существенно усложняет очистку стоков. Сточные воды содержат массу различных загрязняющих веществ, от механических компонентов до сложных химических соединений, поэтому очистка сточных вод — процесс сложный и многоуровневый.

Все методы очистки стоков можно условно разделить на деструктивные и рекуперационные. Результатом деструктивных методов очистки будет разложение сложных загрязняющих соединений на простые, они выведутся из воды в виде газов, либо выпадут в осадок, либо останутся растворенными в воде, но обезвреженными. Результатом рекуперационных методов очистки будет извлечение из сточных вод всех ценных веществ для дальнейшей переработки.

Способы очистки сточных вод

1. Механический
2. Биологический
3. Физико-химический
4. Дезинфекция сточных вод
5. Термическая утилизация

1. Механический метод самый простой. Механической очисткой из сточных вод удаляются нерастворимые компоненты загрязняющие воду, как твердые, так и поверхностные жировые загрязнения. Сточные воды сначала проходят через решетки, далее через сита и отстойники. Более мелкие компоненты осаждаются песколовками. Очистка сточных вод от нефтепродуктов осуществляется с помощью жироловок и бензомаслоуловителей. Усовершенствованный метод механической очистки — мембранный — используется вместе с традиционными методами и позволяет производить более тщательную очистку. Механическая очистка сточных вод является подготовкой к биологической очистке и позволяет удалять из бытовых стоков до 70% примесей, а из промышленных — до 95%.

2. Биологическая очистка сточных вод происходит благодаря жизнедеятельности микроорганизмов способных окислять органические вещества. Основой развития этого метода является естественная очистка рек и водоемов населяющей их микрофлорой. Таким образом, стоки освобождаются от органического азота и фосфора. Биологическая очистка бывает аэробная и анаэробная.

Сооружение для аэробной очистки сточных вод за счет жизнедеятельности бактерий

• Аэробная очистка сточных вод осуществляется при помощи аэробных бактерий, для жизнедеятельности которых нужен кислород. При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Аэротенки имеют высокую степень очистки и более эффективны, чем биофильтры для очистки сточных вод. В аэротенках производится аэрация воды и ее глубокая биологическая очистка. Кроме того, в результате получается активный ил, являющийся хорошим удобрением.
• Анаэробная очистка сточных вод осуществляется без доступа кислорода. При воздействии анаэробных бактерий происходит процесс брожения и преобразование органики в метан и углекислый газ. Для этого метода используются метатенки. Анаэробная очистка требует меньших расходов, чем аэробная, так как при этом не нужна аэрация.

3. Физико-химический метод включает в себя электролиз, коагуляцию и осаждение фосфора солями железа и алюминия.
4. Дезинфекция сточных вод происходит ультрафиолетовым облучением, обработкой хлором или озонированием. Применяется для обеззараживания перед сбросом в водные объекты.

• Дезинфекция ультрафиолетовым облучением — более эффективный и безопасный метод по сравнению с хлорированием, так как при этом не образуется вредных токсических веществ. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на практически все микроорганизмы и эффективно уничтожает возбудителей холеры, дизентерии, тифа, вирусного гепатита, полиомиелита и других болезней.
• Хлорирование основано на способности активного хлора губительно воздействовать на микроорганизмы. Существенным недостатком данного метода является образование хлорсодержащих токсинов и канцерогенных веществ.
• Озонирование — обеззараживание стоков озоном. Озон — газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода, сильный окислитель, убивающий бактерий. Это довольно дорогой метод дезинфекции, при котором происходит выделение вредных веществ: альдегидов и кетонов.

5. Термическая утилизация применяется для технологических сточных вод, когда другие методы неэффективны. Суть ее в том, что распыленные стоки обеззараживаются в факеле сжигаемого топлива.

На современных очистных сооружениях сточные воды проходят поэтапную очистку, при этом последовательно применяются описанные выше методы.

Термическая утилизация сточных вод заключается в обеззараживании стоков в пламени сгорающего топлива

Этапы очистки стоков на очистных сооружениях

• предварительная механическая очистка;
• биологическая очистка;
• доочистка;
• дезинфекция.

Оборудование для механической очистки

• решетки — стержни прямоугольной формы с прозорами до 16мм;
• песколовки (устанавливаются при очистке более 100м3 в сутки);
• усреднители (устанавливаются, если необходимо усреднение состава);
• отстойники (бывают горизонтальные, вертикальные, радиальные, двухъярусные);
• септики (применяют для очистки стоков, направляющихся в фильтрующие траншеи, колодцы и на поля подземной фильтрации);
• гидроциклоны (нужны для очистки стоков от взвешенных веществ);
• центрифуги (выделяют мелкодисперсные вещества, когда нельзя применять реагенты);
• флотационные установки (используются для выделения масел, жиров, нефтепродуктов);
• дегазаторы (удаляют растворенные в воде газы).

Илосос — сооружение для очистки сточных вод активным илом

Сооружения для биологической очистки

• преаэраторы и биокоагуляторы (снижают концентрацию ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ);
• биологические фильтры;
• аэротенки, илососы, метатенки (сооружения для очистки аэробным и анаэробным способом);
• вторичные отстойники, илоотделители и поля фильтрации (предназначены для полной биологической очистки стоков);
• биологические пруды (предназначаются для глубокой очистки стоков содержащих много органических веществ).

При доочистке сточных вод применяется их нейтрализация и фильтрация. Дезинфекция или обеззараживание производится хлором (необходимо хлорное хозяйство) или электролизом (необходимо сооружение электролизных установок).

Желающим подробно ознакомиться с устройством и принципом работы станции биологической очистки поможет просмотр видео.

Как видите, очистка сточных вод — процесс многоэтапный, требующий научного подхода и соблюдения всех правил и санитарных норм. Рассмотренные способы очистки сточных вод применяются в комплексе. Выбор метода зависит от характера стоков, их количества, вида, а также от концентрации загрязняющих веществ.