Очистные сооружения поверхностного стока закрытого типа

Очистные сооружения канализации

В ресторанах, коттеджных посёлках, кафе и придорожных гостиницах квалифицированные специалисты организации «Эколос» устанавливают канализационные сооружения для очищения бытовых водостоков.

Подобные сооружения используют следующие виды удаления вредных отходов жизнедеятельности населения:

• механический;
• биологический;
• дезинфекция сточных вод;
• физико-химический.

Механический способ — это использование очищения водоспусков в несколько этапов: на первом совершается грубое первичное очищение, на втором этапе удаляют малые фрагменты, после этого стоковые воды фильтруются сквозь мембраны, где осуществляется более глубокая очистка, и на заключительной стадии удаляются взвешенные, очень мелкие частицы.

При биологической технологии очищения бытовых водоспусков, устранение вредоносных примесей осуществляется под действием микроорганизмов, бактерий.

Для повышения качественных результатов очищаемых водостоков при применении физико-химического очищения применяются такие наиболее распространённые методы, как термические методы, ионообмен, флотация, экстракция, сорбция, обратный осмос, электродиализ.

Виды очистных сооружений

Для обезвреживания поверхностных вод перед их сбросом в городскую сеть предназначены отстойники и фильтры. Для сточных используются септики, аэро- и метантенки, биопруды, поля орошения и фильтрации.

Сооружения делятся на разновидности по назначению. У них разнятся объемы очищаемых сточных вод и этапы процесса.

Очистные сооружения канализации

Под канализационными понимают комбинацию бытовых и производственных стоков, поступающих на очистные сооружения города по раздельной канализационной системе. Сточные бытовые воды в чистом виде – редкость, чаще они содержат соли, нефтепродукты.

Применяются следующих виды очистных сооружений канализации:

• локальные аппараты;
• индивидуальные автономные конструкции;
• блочные системы и модули.

Строительство идет в несколько этапов, исходя из требуемой степени очистки:

1. Механическая обработка снижает содержание взвесей на 40-60%, БПК, определяющего степень загрязненности органикой, – на 20-40 мг/л.
2. Биоочистка – до 15-20 мг/л.
3. Физико-химические методы доочищают сточные воды до норм сброса в водоемы.

Очистные сооружения бытовых сточных вод

Бытовые очистные сооружения предназначены для жилых домов, малых предприятий, турбаз вдали от центральной канализации. В них обрабатываются стоки, содержащие фекалии, остатки пищи, песок, моющие средства – органику, которая поддается биорасщеплению.

Для бытовых стоков используется биосистема очистки, основанная на аэробном процессе в биореакторе. Для поддержания эффективной работы требуется обслуживание очистных сооружений бытовых сточных вод. Оно включает:

• удаление задержанных нерастворимых включений;
• расчет количества ила;
• проверка содержания кислорода;
• контроль работы по химическим показателям;
• проверка исправности элементов.

Очистные сооружения промышленных сточных вод

Жидкость, используемая предприятиями в технологических процессах, должна очищаться до необходимых параметров. Оборудование зависит от характера производства, специфики загрязняющих веществ.

К примеру, ступени очистки для спиртового производства:

• механическая;
• биологическая;
• глубокая;
• УФО плюс выпуск в водоем;
• обезвоживание и утилизация влаги.

Мясопереработка и производство напитков, включая пиво, соки, квас:

• механический метод;
• биоочистка плюс выпуск в коллектор;
• сбор, обезвоживание, утилизация.

Стекольная промышленность:

• механическая очистка;
• физико-химическая;
• биологическая плюс выпуск в горколлектор;
• сбор, обезвоживание, утилизация.

Очистные сооружения ливневых стоков

Дождевая влага чистая, но насыщается вредными веществами с асфальта, травы, крыш. Поэтому требуются очистные сооружения ливневых стоков. Они обеспечивают механическую обработку из следующих этапов:

1. Отстойник.
   Сила тяжести опускает на дно крупные частички.
2. Тонкослойный модуль.
   Маслянистая пленка с водной поверхности собирается на гидрофобных пластинах.
3. Сорбционный волокнистый фильтр.
   Захватывает пропущенное тонкослойным.
4. Коалесцентный модуль.
   Здесь отделяются частички нефтепродуктов от 0,2 мм, оказывающихся наверху.
5. Угольный фильтр доочистки.
   Полностью удаляет нефтепродукты.

Особенности выполнения проектных работ

Проектируя очистные канализационные сооружения, следует предусмотреть возникновение различных ситуаций, которые впоследствии могут отразиться на эксплуатационных характеристиках системы. Также необходимо учитывать существующую законодательную базу.

Её основой являются охранные функции по защите природной среды. Система очистки должна находиться в санитарно-защищённой зоне

В процессе проектирования следует обратить внимание на следующие показатели:

• размеры и объём канализационной конструкции;
• оптимальный вид устройства;
• расположение грунтовых вод;
• уровень промерзания почвы;
• производительность системы;
• используемый способ очистки;
• оптимизацию выполнения монтажа канализационного устройства.

Схема очистных сооружений

Чтобы впоследствии не возникло конфликта с санитарно-разрешительными службами, перед строительством системы канализации необходимо подготовить ряд документов:

• договор о праве собственности или аренды на земельный участок;
• схему расположения места, где предполагается разместить очистную конструкцию;
• соответствие существующим санитарным нормам;
• технические условия использования водных ресурсов;
• данные об объёме потребляемой и утилизируемой воды;
• общую схему проекта;
• описание системы фильтрации и утилизации сточных вод.

Разрешение санэпидстанции должно присутствовать обязательно. Следует помнить, что при нарушении санитарных норм размещения объекта, собственник может быть привлечён к административной ответственности.

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;

Очистные станции

• 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.

Схема работы аэротенка для переработки вод, относящихся к сточным

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.

Использование аэротенка

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.

Флотационная установка

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.

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.

Таблица 1. Сравнительные характеристики основных видов ЛОС.

Параметры	Септик	Аэротенки	Габионные ЛОК
объекты обслуживания	загородные дома и дачи	загородные дома, базы отдыха, пром. предприятия	ливневые стоки, талые воды
количество степеней очистки	1-2	2-4	3-4
качество очистки	50-80%	90-98%	60-70%
периодичность обслуживания	1 раз в год	2-3 раза в год	1 раз в 5 лет
способ доочистки	нет	озонирование, хлорирование, ультрафиолет	поля фильтрации
срок службы	10-15 лет	до 50 лет	более 50 лет

Варианты обработки

Механический. Методика базируется на процессах отстаивания и механической фильтрации. Основная задача первичной фильтрации – это уборка крупных веществ. Механическая методика позволяет очистить стоки на 60-70 процентов.

Биологический. Самый востребованный и практичный метод. В его основе используется биофильтр, который обеспечивает более глубокую фильтрацию, чем механические устройства.

Химический. Способ применяется в промышленных сферах и представляет собой химическую обработку хлором. Эти вещества быстро уничтожают все патогенные включения в стоках, делая их безопасными для использования в быту или промышленности. Кроме того, их можно легко отправлять в грунт или колодец.

Специфика проектирования

В процессе составления проекта очистных конструкций обязательно просчитываются все риски, способные повлиять на эффективность системы. Учета требует и существующая законодательная база, где прописаны все основные требования по защите природной среды. Очистные сооружения разрешается размещать исключительно в пределах санитарно-защищённых зон.

По ходу работы над проектом следует иметь в виду следующие моменты:

• Габариты и объём системы.
• Наиболее подходящая модель.
• Глубина прохождения грунтовых вод.
• Уровень промерзания земли на участке.
• Производительность модуля.
• Тип очищающих приспособлений.
• Специфика монтажных мероприятий.

Во избежание претензий со стороны санитарно-разрешительных инстанций, следует обзавестись рядом документов:

• Договором о приобретении или аренде земли.
• Чертежом установки коммуникаций и блоков системы.
• Результатами проверок и инспекций.
• Техническими условиями эксплуатации водных ресурсов.
• Информацией о количестве расхода воды.
• Подробным описанием очистных сооружений.

Как происходит монтаж и обслуживание станции локальной очистки

После установки, для выполнения который не всегда требуются специалисты, ЛОС занимает не много места на участке, так как основная часть станции находится под землёй. На поверхности остаётся только небольшой люк, который предусмотрен в конструкции для свободного доступа в систему.

Основные этапы монтажа ЛОС:

• Подготовка котлована для станции. Может выкапываться вручную, но современные строительные бригады используют компактные экскаваторы, которые существенно сокращают время процесса.
• Создание деревянной конструкции в котловане. Это делается для большей устойчивости системы.
• Подключение станции к подходящему и отходящему трубопроводу. Трубы должны быть проложены заранее, чтобы знать, какой стороной устанавливать ЛОС.
• Монтаж электрической системы. Прокладка кабелей требует дополнительных мер защиты.
• Засыпка расстояния между стенками станции и почвой песком.

Такая работа не занимает много времени, достаточно знать правильную последовательность действий и иметь необходимые материалы.

Обслуживание станции локальной очистки хозяин может проводить самостоятельно. Для откачки ила требуется дренажный насос. Ил впоследствии можно использовать для хозяйственных нужд. Потом стенки резервуара обрабатывают из шланга, потоком воды под большим давлением. Воду выкачивает и заполняют резервуар чистой.

Из чего состоят бытовые сточные воды

В современных домах обязательно присутствуют водопроводная и канализационная системы. Первую люди применяют для питья и хозяйственных нужд, а с помощью последней – удаляют загрязненную жидкость. И хотя уровень примесей в сточных водах не превышает 1%, повторно использовать их нельзя, пока они не пройдут очистку.

Состав сточных вод значительно различается в зависимости от места и времени взятия образца. Обычно в жидкости содержатся как твердые, так и растворимые элементы. Неорганические вещества могут быть устранены простым фильтром, но органика требует более сложного подхода. Если не применять меры, возникает опасность разложения биологических соединений, что приводит к образованию гнилостного запаха и порче воды.

Стоки могут содержать в себе остатки жиров, моющих средств, фосфаты и соединения хлоридов, азот, сульфатные и нефтехимические продукты. Эти вещества никуда не исчезают сами по себе, поэтому для их удаления применяется биологическая очистка сточных вод.

Особое внимание этому вопросу следует уделять в загородных домах, которые не подключены к централизованному водопроводу. На их участках обычно располагают скважину и выгребную яму

При неблагоприятном стечении обстоятельств неочищенные стоки могут попасть в кран, что приведет к риску отравления всех проживающих.

Очищение сточных водИсточник vagner-ural.ru

Типы локальных очистных сооружений

Локальные установки для очищения стоков по расположению делятся на такие виды:

• ЛОС, входящие в состав централизованной канализационной сети. После очищения сточные воды направляются в городскую систему.
• Независимые сооружения. Функционируют отдельно от централизованной сети, что объясняется удаленным расположением. Установки обслуживают здания или ряд объектов производственного назначения.

ЛОС централизованной канализации

В эту категорию входят масштабные комплексы, включающие несколько габаритных сооружений. Очистные системы используются для переработки стоков промышленных предприятий, хозяйственно-бытовых объектов, частных домов.

Сооружения строятся за пределами городов и поселков. Территории, выделенные для функционирования таких комплексов, непригодны для проживания и отдыха. Обслуживают объекты специально обученные сотрудники. Управление осуществляется с помощью автоматического оборудования.

Независимые ЛОС

Автономные очистные системы отличаются меньшими размерами. Их используют для очищения стоков, поступающих от частного дома или небольшого производственного объекта. Очистительный комплекс отличается простой конструкцией.

Биоочистка

Биологическое очищение стоков обеспечивает почти на 100% чистую воду.

Возможны разные варианты биостанции:

• биопруды;
• поля фильтрации;
• аэро-, метантенки;
• фильтрующие колодцы;
• биореакторы;
• песчаные фильтры.

Только биоочистка не используется как самостоятельный метод. Предварительно необходимо избавиться от неорганических примесей механическим способом, обеззаразить воду.

Сооружения накопительного типа

Такие сооружения рассчитаны на прием основной части осадков любой интенсивности. Главный элемент – аккумулирующий резервуар, где накапливаются поверхностные стоки. То, что превышает норму, сбрасывается через разделительную камеру. Накопленные сточные воды посредством насоса направляются на очистку.

Сооружения проточного типа

Этим способом отводят стоки с небольших площадей – гаражей, АЗС, парковок ТРЦ, дренажей магистралей. Воды поступают в секцию распределения: загрязненные направляются к фильтрам, условно чистые – к месту выброса по обводной линии (байпасу).

При пиковых нагрузках возможны поломки оборудования, тогда лучше использовать конструкции с накопительными резервуарами.

Габионные очистные конструкции

Основное место использования габионных сооружений – строительство дорог. В них очищаются дождевые, талые, моечных стоки с автодорог.

Конструктивные элементы:

• водоподводящие и водоотводящие лотки;
• отстойник;
• дамбы с зернистой загрузкой;
• биоплато;
• фильтрующие камеры с сорбентом.

Сточные поверхностные воды самотеком попадают в отстойники, где осаждаются взвеси. Осветленная жидкость фильтруется, поступает на биоплато – искусственный водоем с макрофитами. Затем происходит доочистка в камерах с сорбентом.

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.

Монтаж локальной очистной установки

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.).

Септики

Данные приспособления широко применяются при устройстве очистных сооружений канализации автономного типа. Как правило, речь идет о загородных домах

Важно понимать принцип работы автономной канализации, если вы собираетесь ее самостоятельно делать или обслуживать

Сами конструкции представляют собой пластиковые баки, и обладают целым рядом полезных качеств:

• Небольшой вес. Это облегчает транспортировку и монтаж септиков. При этом не требуются никакая подъемная спецтехника.
• Стойкость по отношению к агрессивным средам. Содержащиеся внутри стоки не повреждают емкости.
• Инертность к коррозии. Засыпанный землей септик не ржавеет.
• Хорошие прочностные характеристики.

Производители септиков предоставляют инструкцию, из чего состоят очистные сооружения. Внутри емкости может быть различное количество секций, каждая из которых выполняет отдельную функцию. Это могут быть отстойники, биологические или механические фильтры. Септиками обычно комплектуются приватные очистные сооружения. Они очень просты в обслуживании и эксплуатации, демонстрируя отличную долговечность. Схема канализации может быть полностью автономной. Для улучшения степени очищения отходов в состав конструкция очистных сооружений вводят дополнительные секции. Наиболее популярный вариант – фильтрационные и аэрационные поля.

Очистка производственных стоков

Рассмотрим подробнее очищение производственных или промышленных сточных вод, участвующих в процессе производства.

Предварительно сточные воды очищают от твёрдого мусора. Затем отводят в буфер для накопления и усреднения сточных вод как по гидравлике, так и по концентрациям загрязняющих веществ. После буфера подвергают физико-химической очищению на флотаторе или реакторной установке. Чтобы повысить степень очистки воды, добавляют дополнительные ступени – песчаную фильтрацию, угольную адсорбцию и ультрафиолетовую дезинфекцию. Потом очищенную воду сбрасывают в канализацию или водоём. 

Что лучше: реакторная установка или флотатор? Это зависит от расхода воды. Если расход небольшой – образуется 10–20 м3 в сутки – подойдёт установка реакторного типа на 5–10 м3. При более высоком расходе нужна флотационная установка, потому что её производительность выше.

Этапы очистки сточных вод

Обеспечение людей чистой, безопасной водой – важная задача государства. Это напрямую влияет на здоровье. Поэтому обязательна дезинвазия на очистных сооружениях – меры по уничтожению паразитов, вызывающих болезни. Порядок процедуры регулирует СанПиН.

Для очищения стоков в селах используются сооружения малой производительности. Они обрабатывают до 1000 м3/сут.

На крупные поселения ориентированы городские сооружения. Причем бытовые стоки очищать особенно трудно из-за разнородности загрязнителей – попадаются куски бумаги, вата, целлофан, тряпки. Они подвергаются целому комплексу мероприятий, который начинается с механической обработки.

Механический этап очистки сточных вод

Согласно установленному порядку и правилам приема сточных вод, вначале все содержимое канализации направляется в резервуар на главной насосной станции. Он компенсирует возрастающие нагрузки в час пик. Насос поступательно нагнетает жидкость, которая проходит весь цикл обработки. Затем стоки переходят в цех мехочистки. Там устраняется 75% нерастворимых частиц.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

1. Решетки и сита.
   Задерживают отходы размером более 16 мм – тряпки, бутылки, пищу, пластик, целлофан. Все это затем подвергается переработке.
2. Песколовки.
   Кроме песка, они задерживают мелкие камни, шлак, осколки. Песок под силой тяжести опускается на дно, откачивается, промывается и утилизируется.
3. Жироловки.
   Устройства подобного рода функционируют по аналогии с песколовками. Здесь с помощью скребка удаляют масла, другие примеси с водной поверхности.
4. Отстойники.
   Это объемные резервуары, где под силой тяжести жидкость освобождается от взвесей.
5. Мембраны, фильтры, септики.

Механический этап необходим, поскольку улучшает результаты последующей биоочистки.

Биологические очистные сооружения сточных вод

Биологическая очистка городских канализационных стоков заключатся в использовании бактерий и простейших, которые поедают органику.

Этапы биоочистки:

1. Аэротенк.
   Здесь механически обработанная жидкость заселяется микроорганизмами – активным илом.
2. Цех очищения воздуха, где удаляется воздух с дурным запахом.
3. Вторичные отстойники.
   Здесь отстаивается и удаляется ил. Микроорганизмы опускаются на дно, скребком доставляются к приямку. Всплывающий ил убирают поверхностным скребковым механизмом.
4. Метантенк.
   Осадок сбраживается под воздействием водорослей, кислорода, бактерий. Образующийся метан понадобится для технологических процессов, ил отвозится на площадки для просушивания.