Хозяйственно – бытовые очистные сооружения

Способы очистки сточных вод

Существует два основных метода очищения бытовых и промышленных стоков – естественный и искусственный. Незначительные объемы жидкости могут очищаться в природных условиях, но в настоящее время большое количество загрязненных вод требует дополнительной обработки. Обычно применяется целый комплекс искусственных способов, а естественное очищение используется в качестве дополнения. Распространенные методы очистки стоков:

• Механический. На этом этапе применяются фильтры и отстаивание воды. Для этого используют специальные решетки, сита и уловители. После первичного очищения жидкость направляется в отстойник, где через некоторое время неорганические вещества выпадают в осадок. Во всех современных системах вода проходит такую стадию очистки, но ее недостаточно для полного удаления всех загрязнений. Химические и биологические компоненты не могут быть устранены таким способом.
• Химический. Он подразумевает применение специальных реагентов, которые реагируют с веществами в составе воды и приводят к выпадению нерастворимого осадка. В результате удается практически полностью избавиться от твердых частичек, а содержание органики снижается незначительным образом.
• Физико-химический. Это комбинация двух предыдущих методов, которая позволяет воздействовать на все типы загрязнений. Чаще всего применяют коагуляцию, экстракцию и электролиз.
• Биологический. Для этого метода нужны микроорганизмы, которые естественным образом очищают воду от органических примесей в процессе своей жизнедеятельности.

Станция для биологического очищенияИсточник kvadrat.ru

Методы механической очистки

Первичное механическое очищения стоков позволяет удалить из жидкости мелкодисперсные взвеси (70%), крупные частицы (95%). Область его применения достаточно широка – очистные станции, промышленные предприятия, независимые канализации для частных домов, иные объекты.

Процеживание

Считается самым простым методом механической очистки сточных вод. Стоковая жидкость процеживается посредством решеток и сит. Последние монтируются прямо перед отстойником. Это позволяет отловить крупные включения, взвешенные частички.

Последовательность процедуры такая:

• Стоки пропускаются сквозь сетку, которая задерживает крупные элементы, волокнистые примеси.
• Затем вода направляется к ситу, вылавливающему мелкие загрязняющие включения.

На выходе вышеописанной системы зачастую устанавливаются микропроцеживатели. Их задача – дополнительно вылавливать нерастворенные микроскопические частицы. 

Отстаивание

Удалить из стоков взвешенные вещества, устранить всплывающие примеси возможно путем отстаивания. Оно заключается в использовании гравитационных и центробежных сил. Под их воздействием тяжелые частицы собираются на дне, легкие поднимаются на поверхность жидкости.

Стоки в механических устройствах для отстаивания перемещаются медленно. Такая скорость не препятствует оседанию частиц. Для повышения эффективности процесса используются различные реагенты (например, коагулянты, флокулянты). Последние способствуют соединению мелких примесей в более крупные. Тяжеловесные включения опускаются интенсивнее.

Фильтрование

Загрязненная жидкость пропускается сквозь пористый материал, содержащий меленькие примеси. Вместо фильтров зачастую служат:

• песок, щебень, гравий;
• сеточки;
• хлопчатобумажные, полипропиленовые материалы.

Для более тщательного очищения предназначены мембраны обратного осмоса. Через такие конструкции проникает только чистая вода.

Технология отстаивания оправдывает себя в замкнутых системах водоснабжения, встречающихся на химических и металлургических предприятияхИсточник stroy-podskazka.ru

Доочистка сточных вод

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.

Ультрафиолетовое обеззараживание воды.

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.

Размещение сооружений очистки

Для очистных установок подходят ровные участки с низким расположением грунтовых вод, чтобы жидкость могла пройти окончательную очистку в грунте. В частных домах это участок, скрытый от посторонних глаз. Желательно, чтобы запахи, иногда появляющиеся при разложении органики, не доходили до соседей.

Расположение септика

Обычно оборудование подбирается исходя из особенностей участка и типа почвы. К примеру, на суглинках технические стоки плохо впитываются, может возникнуть застой. Поэтому монтируются водоотводные коммуникации, которые удаляют жидкость с участка по трубам.

По санитарным требованиям канализационная емкость должна находиться в удалении от питьевой скважины не менее чем на 50 метров. Существуют фильтрационные поля вокруг фильтрационного колодца, в радиусе которых не закладывают скважины, предназначенные для питьевой воды.

Нужно соблюдать расстояние от края дороги – не менее 3 метров. Если имеется проложенный электрический кабель, от него канализацию удаляют на 1 метр. От газопровода — на 1,5 метра.

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.

Принцип работы очистных сооружений

Очищение стоков происходит последовательно в несколько этапов, среди которых могут быть следующие:

• Механический

  На данном этапе удаляется до 75% процентов стоковых загрязнений – разные примеси, в том числе жировые, и предметы.

• Биологический

  Устранение загрязнений с использованием микроорганизмов. Такие микроорганизмы перерабатывают загрязнения (органику, азот, фосфор и другие) в более безопасные для окружающей среды.

• Физико-химический

  Применяется для очистки нерастворимых загрязнений (взвеси, тяжелые металлы, цианиды, фториды и т.д.). Принцип очищения основан на использовании химических реагентов и законов физики (нерастворимые фрагменты с помощью коагулянтов укрупняются, укрупнённые твёрдые фракции осаждаются на дне резервуаров и удаляются специальными механизмами).

• Химический

  Растворённые в сточных водах химические соединения с помощью специальных реагентов преобразуются в нерастворимые, и затем также либо осаждаются на дно, либо образуют на поверхности жидкости пену, которая удаляется механически.

• Ультразвуковой

  Данный метод используется как один из способов обеззараживания сточных вод.

• Обработка ультрафиолетом

  Ещё один способ обеззараживания сточных вод, наиболее частый из всех применяемых: поток воды пропускается через специальные установки с УФ-облучателями, излучение которых убивает большинство патогенной флоры.

• Обратный осмос

  Наиболее действенный и один из самых дорогих способов очистки сточных вод. Применяется для достижения степени очистки стока, позволяющей использовать сточные воды в производственном цикле повторно (то есть создать замкнутый цикл водопотребления).

• Очистка на ионообменных фильтрах (с использованием ионообменных смол)

  Применяется для удаления из сточных вод таких ионов, которые нельзя удалить осаждением с помощью простой коагуляции или флокуляции, например, железа.

Виды загрязнений сточных вод

Даже выбирая автономные очистные сооружения для загородного дома, потребителю следует быть осведомленным не только в вопросах того как происходит процесс разложения стоков, но и ориентироваться в их химико-биологическом составе.

Знание этого позволяет подобрать оптимальный вариант оборудования, которое позволит добиться высокой степени очистки таких вод.

Все стоки независимо от их происхождения могут содержать в разных пропорциях следующие виды загрязнений:

• минеральные, представленные вкраплениями песка, глины, включающие также различные виды солей и т. д.;
• биологические – эти загрязнения имеют органическую природу и состоят из большого количества различных микроорганизмов, при этом источником их образования может являться как жизнедеятельность человека, так и природные факторы: такие стоки часто содержат продукты разложения флоры или фауны;
• органические – это отдельный вид загрязнений, хотя и имеет определенные сходства с предыдущим. Но в этом случае основными источниками таких стоков являются химическая органика, в том числе и полимеры.

В бытовых стоках, как правило, превалируют биологические загрязнения, а в промышленных в основном химическая органика.

Как правильно следует располагать очистные сооружения канализации?

Независимо от того, какие типы сооружений используются для очистки стоков, важно соблюдать принцип их расположения, который основан на последовательности утилизации загрязнений в зависимости от их вида:

Обзор септиков Юнилос Астра. Обслуживание своими руками. – здесь больше полезной информации.

1. сначала стоки должны попадать в накопитель, в котором также происходит первичный отстой воды и механическая чистка от крупных нерастворимых загрязнений;
2. если в системе предусмотрен второй отстойник, то в нем происходит дальнейший процесс очистки, связанный, в том числе и с использованием химических реагентов или активного ила (выбор зависит от типа конструкции или сооружения, а также от объемов стоков);
3. далее для очистки стоков применяются биохимические методы, а сам процесс происходит в аэротенках или био- и аэрофильтрах;
4. осветленная вода в дальнейшем поступает в очередной отстойник, в котором она подвергается дополнительной обработке и дезинфекции, в том числе с использованием химических реагентов или ультрафиолетового облучения.

Естественным продуктом очистки стоков является осадок, который, как правило, должен перерабатываться.

Вас заинтересует эта статья – Системы очистки воды для частного дома. Лучшие фильтры.

Цель этого процесса состоит в том, чтобы полностью нейтрализовать его химическую и биологическую активность, а связано это с тем, что в стоки могут попадать токсичные продукты, представляющие опасность для окружающей среды.

Их утилизация без предварительной обработки недопустима не только с экологической точки зрения, но и с нормативной.

Особенно строгие требования предъявляются к промышленным стокам, которые после предварительной очистки на предприятии могут поступать в общую канализационную систему.

Даже безобидные, с первого взгляда, ливневые стоки также иногда содержат большое количество токсичных элементов.

Но в то же время осадок, получаемый после очистки стоков в ЛОС, как правило, не токсичен и может использоваться в виде удобрения для огородов и садов, расположенных на загородных участках.

Что выбрать: биологическую канализацию или септик?

Канализация био создает условия, которые будут отличаться как комфортом, так и чистотой с точки зрения экологии. Варианты таких систем следующие:

• индивидуальные очистные сооружения;
• локальная система очистных сооружений для отдельно взятого поселка.

Применяемые технологии очистки позволяют выбирать между септиками с безкислородной очисткой и современными аэрационными станциями биологической очистки.

Совет от профессионала: В септических резервуарах необходимо использовать биопрепарат для канализации, который способствует восстановлению и ускорению естественных процессов при их нарушении в связи с применением химически активных веществ.

Станции выпускают в самых различных вариациях в зависимости от суточной нагрузки (на примере станции «Евробион»)

Преимущества аэрационных станций по сравнению с септиками:

1. Степень очистки стоков при введении в эксплуатацию аэрационных станций достигает очень высокого уровня – до 95%.
2. Неприятный запах при такой очистке отсутствует полностью.
3. Аэрационные станции компактны и отличаются простотой монтажа.
4. Установка станции, где осуществляется биологическая очистка канализации, возможна в любом грунте.
5. Высокая морозостойкость системы.
6. Обслуживание в процессе эксплуатации является простым и понятным.
7. Отсутствует необходимость вызова ассенизаторской машины.
8. Комплекс проводимых работ и последующее обслуживание стоят сравнительно недорого.

Биосептики для канализации – это широко применяемая система автономной канализации. Однако аэрационные станции обеспечивают полноценную глубокую биологическую очистку сточных вод в соответствии с современными экологическими требованиями.

Доочистка сточных вод

Очищенная жидкость освобождена от 90-95% загрязнений. Удалить остальное – задача доочистки.

Биореакторы глубокой доочистки

Здесь окисляется оставшаяся органика, микроорганизмы, аммонийный азот. Засыпные диски создают среду для развития автотрофов. Они преобразуют неорганические соединения в органику. Аэрация ускоряет работу биореактора.

Фильтры доочистки сточных вод

Это песчаные фильтры, к которым поступает вода снизу-вверх. Песок автоматически обновляется. Поскольку фильтры ставят ниже других систем, можно не использовать насосы и не тратить электроэнергию. Промывают их небольшим количеством воды.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Дезинфекция – избавление от микроорганизмов, что делает воду безопасной для водоема, куда ее сбросят. Применяются разные методы:

• УФ-облучение;
• переменный ток;
• хлорирование;
• гамма-облучение.

Эффективно УФО. Метод уничтожает 99% микроорганизмов, разрушая их мембраны.

Очистка от фосфатов

Фосфаты содержатся в моющих средствах. Оказываясь в воде, они провоцируют эвтрофикацию, то есть фактически образуется болото. Для удаления фосфатов используют коагулянты. Их дозировано добавляют перед биоочисткой.

Методы очистки и использование стоков

Среди способов очистки сточных вод выделяют тир основных вида:

• механические, это удаление крупных частиц, например, при очистке ливневых вод;
• физико-химическая, загрязнители разрушаются, блокируются или нейтрализуются;
• биологическая, устраняются растительные компоненты, патогены. Эффективность этой очистки сточных вод достигает 98%.

Это примитивное деление, классификацию методов очистки сточных вод нужно рассматривать шире.

Фильтрование сточных вод подразумевает механическую очистку от крупных примесей. При пропускании воды через сито они задерживаются. После этого применяются методы доочистки сточных вод.
К озонированию воды прибегают, когда в ней есть биологические и химические загрязнители. Универсальный окислитель разрушает их, насыщая жидкость кислородом. Метод применяют для обеззараживания канализационных стоков, при очистке хозяйственно бытовых сточных вод.
Суть ионообменной очистки сточных вод заключается в химическом удалении компонентов. Ионитами, в состав которых входят компоненты, связывающие ионы и катионы, производят очистку воды на предприятиях, обессоливают морскую воду, извлекают токсины из водоемов, подвергают глубокой очистке сточные воды от ПАВ.
Термическая очистка сточных вод – это энергоемкий процесс, метод сжигания органических загрязнителей с получением нетоксичных продуктов горения в виде сухих веществ и безвредного пара. Воду предварительно упаривают под давлением.
Флотация – эффективный метод очистки сточных вод от нефтепродуктов. В уловители подводят воздух, пузырьки подхватывают масла, бензин, другие нефтепродукты, выносят их на поверхность. После этого маслянистая пленка удаляется.
Уровень сорбционной очистки воды достигает 95%. Метод заключается в фильтрации стоков через слой сорбирующего материала. На выходе образуется техническая вода, которую используют вторично.
Физико-химический реагентный метод очистки выводит загрязнители в нерастворимый осадок, применяется в очистных сооружениях наряду с другими способами устранения загрязнителей

При обеззараживании токсичных стоков важно правильно подобрать реагенты.
В городских сточных водах содержатся биологические отходы. При анаэробной очистке вод происходит заселение в жидкость микроорганизмов, поедающих органику, побочный продукт – метан

Для жизнеспособности бактериям нужен воздух. Установки, с камерами, содержащими полезные бактерии, устанавливают при очистке вод для частного дома.
Способ очистки воды электролизом был открыт век назад. Было установлено, что под воздействием электрического поля в воде образуются обеззараживающие вещества. Сточные воды очищаются в потоке при пропускании через электролизер, потому что в воде образуются озон, кислород, активный хлор.
Способ нейтрализации воды заключается в использовании присадок со щелочными и кислотными свойствами. Используется для устранения загрязнителей в промышленных стоках.

При выборе метода очищения воды важно выявить характер загрязнений. Эффективность многих методов достаточно высокая

Но чаще они применяются комплексно. На предприятиях разрабатываются замкнутые схемы использования водных ресурсов для технических целей, такая технология снижает объемы стоков, экономит природные ресурсы.

Очистные сооружения сточных вод: основные виды и назначение

Очистительные сооружения для сточных вод представляют собой сложный комплекс различных объектов, в каждом из которых происходит отдельный этап удаления определенного вида загрязнений. Общий вид такого комплекса может состоять из:

• накопительного резервуара, в котором устанавливаются специальные фильтры, предназначенные для удаления крупных загрязнений;
• биофильтров – в них происходит процесс разложения органики;
• дезинфицирующих камер, основное предназначение которых – это обеззараживание очищенных стоков. После этого очищенную и осветленную воду можно безопасно для окружающей среды отводить в водоемы или грунт.

В зависимости от места и сферы использования, очистительные сооружения делятся на:

1. объекты, предназначенные для очистки канализационных стоков, поступающих по централизованной системе водоотведения.

2. специальные очистительные сооружения для обслуживания предприятий.

3. автономные очистительные станции – их основной областью применения являются частные дома и другие объекты, не подключенные к центральному водоотведению. Отличаются большим разнообразием как по конструктивным особенностям и принципу работы, так и по объему.

ЛОС могут использоваться также и для обслуживания небольших загородных поселков.

В этом случае на их базе создается локальная система водоотведения, к которой подключаются отдельные домохозяйства.

4. ливневая канализация – это отдельный вид инфраструктурного объекта, предназначенный для сбора стоков после осадков.

Как правило, очистные сооружения ливневых стоков – это независимые системы, но в небольших населенных пунктах могут подключаться к централизованной канализационной сети.

Наиболее сложным является процесс очистки промышленных стоков из-за высокого содержания в них различных примесей и даже ядовитых или токсичных соединений.

Поэтому их сброс в централизованную систему хоть и допускается, но исключительно после предварительной очистки.

Связано это, как правило, с экономической обоснованностью, так как для очистки промышленных стоков используется специальное оборудование, способное справляться с определенными типами загрязнений, характерными для конкретного производства.

Утилизация стоков в частных домах без доступа к централизованной канализации может происходить даже в традиционной выгребной яме, но, к счастью, такой способ уходит в прошлое.

Все больше владельцев загородных объектов выбирают локальные очистные сооружения для частного дома, которые являются не только цивилизованным вариантом решения проблемы, но и обладают высокой эффективностью.

Большинство таких сооружений способны очищать стоки на 90-98%, что соответствует параметрам технической воды, абсолютно безопасной для сброса в окружающую среду.

Кроме того, такую воду вполне можно использовать для полива огородов, мытья машин и других хозяйственных целей.

Последний фактор вторичного использования воды преследует не только экономическую выгоду, но и является показателем цивилизованного водопользования, особенно с учетом того, что запасы пресной воды истощаются, но при этом потребности человечества возрастают.

В среднем, комфортное водопользование составляет около 200-300 литров воды в день для одного человека, а такие данные, естественно, заставляют задуматься о том, что с природой нужно обращаться бережно.

Проектирование очистных систем

Очистные сооружения производственных сточных вод проектируются с учетом следующих факторов:

• 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).

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.