Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Очистка бытовых сточных вод: какие методы используются. Очистка бытовых стоков


Очистка хозяйственно бытовых сточных вод

Очистка сточных вод – удаление из них чужеродных примесей перед сбросом в водоем или почву. Сточные воды можно разделить на несколько категорий:

  1. бытовые – канализация;
  2. промышленные – результат работы фабрик и заводов;
  3. атмосферные – талая и дождевая вода.

Очищаться должны не только стоки сбрасываемые предприятиями, но и бытовые – из канализационных систем. Плохо очищенная вода даже от небольшого частного дома может нанести серьезный ущерб окружающей среде.

Раньше, нечистоты собирались в обычные, так называемые выгребные ямы, но из-за несоответствия санитарным нормам от них приходится отказываться. Сегодня, для сбора и очистки бытовых стоков используются автономные очистные сооружения, где они очищается на 90 — 99 %. После чего их можно сбрасывать в открытые водоемы или грунт.

Методы очистки

В бытовых стоках могут содержаться растворимые или нерастворимые примеси. В зависимости от размера содержащихся частиц их можно разделить на:

  • эмульсии и суспензии – 0,1 мкм;
  • коллоиды – от 0,1 мкм до 1 нм;
  • растворенные частицы.

Очистка производится с помощью разных методов и средств. Методы очистки разделяются на несколько групп:

  1. механические – фильтрация и гидродинамические процессы;
  2. физико-химические – химическая и термическая обработка;
  3. биологические – переработка бактериями.

При выборе метода и процесса очистки необходимо учитывать степень загрязнения, содержание и размер примесей. Чаще всего, для хозяйственных (бытовых) стоков, применяются биологические и механические методы.

Видео: Методы и сооружения для очистки сточных вод

Биологическая очистка сточных вод

В природе вода очищается микроорганизмами, которые обитают в ней или почве. Бактерии разлагают органические частицы на газ воду. Этот метод хоть и эффективный, но довольно долгий.

Бактерии нуждаются в идеальной для их жизни среде. Так например для аэробных микроорганизмов, которым для жизнедеятельности необходим кислород, приходится обустраивать системы аэрации.

А вот их собратья – анаэробные бактерии, в кислороде не нуждаются и прекрасно справляются со своими обязанностями в герметичных емкостях. Вот только в результате их работы выделяется газ, поэтому для сооружений, в которых используются эти микроорганизмы, необходимо устраивать систему вентиляции.

На заметку! Биологическая очистка стоков используется только после механической.

Механические методы

Любая очистка стоков начинается с отстаивания или фильтрации, за счет чего из жидкости удаляются крупные примеси. Для этого используются фильтры грубой очистки, такие как: сита, решетки, пескоуловители и пр. В большинстве очистных установок используется метод отстаивания при котором более тяжелые частицы оседают на дно, а легкие переходят на следующий этап.

На заметку! При механической очистке, из бытовых стоков удаляется до 65 — 70 % примесей.

Химическая очистка

Этот способ основан на добавлении в стоки химических средств. В результате реакции происходящей при взаимодействии химических веществ с примесями содержащимися в стоках, образуется осадок, который в свою очередь удаляется механическим путем.

Этот метод позволяет удалить до 25 % растворимых и 95 % нерастворимых примесей. Для обеззараживания воды используется перманганат калия, хлор и другие вещества, способные обеззараживать.

Физико-химический метод

Для очищения и обеззараживания бытовых канализационных стоков физико-химический метод используется редко. Применяется он в основном на очистных сооружениях предназначенных для очистки промышленных стоков.

К физико-химическим методам относится:

  • коагуляция;
  • флокуляция;
  • флотация;
  • адсорбция;
  • ионообменный метод;
  • метод обратного осмоса.

Так как эта методика практически не используется в бытовой канализации, подробно разбирать каждый пункт в этой статье не будем.

Методы применяемые в бытовой канализации

Простейшие очистные устройства бытовых канализационных систем, к которым относятся септики или выгребные ямы, используют в своей работе два основных метода: механическую и биологическую очистку. Стоки в этих устройствах отстаиваются и обрабатываются микроорганизмами.

Большинство обычных септиков используют в своей работе анаэробные бактерии, то есть, те которые не нуждаются в доступе воздуха. При этом, очистка происходит медленно, а жидкость не полностью очищается, поэтому на выходе необходимо устраивать доочистку – поля фильтрации.

Более усовершенствованные очистные станции кроме отстаивания и анаэробной биоочистки, используют фильтрацию на входе и аэробные микроорганизмы. В результате, на выходе получается очищенная на 97-98% вода.

Нормы очистки

К хозяйственно бытовым стокам не предъявляют строгих требований. Нормативы, в которых записаны допустимые концентрации в очищенной воде конкретного вещества, касаются только производственных очистных сооружений. Однако это не значит, что неочищенную жидкость из канализации можно сливать в водоемы или прямо на землю. За это могут привлечь к административной ответственности.

Для хозяйственно бытовых стоков законом регулируется концентрация определенных веществ если они сбрасываются в открытые водоемы. Это же касается и воды, которая сливается в почву, так как она со временем все равно попадет в водоем.

На заметку! Для эффективной работы канализации, соблюдайте правила ее эксплуатации. Не стоит в нее сбрасывать мусор, а так же выливать растворители, лако-красочные материалы, бензин и другие химически опасные вещества. В канализационную систему должны поступать только бытовые стоки.

Заключение

Методов для очищения сточных вод много, выбор зависит от характера загрязнений и требований к качеству очищенной воды. Бытовые стоки очищаются в основном механическим и биологическим способом. А физико — химический и химический метод используется на крупных предприятиях.

Видео: Современные технологии очистки сточных вод

pro-kanalizaciju.ru

Очистка стоков: виды и принцип действия

Водопровод является неотъемлемой частью современного комфорта, а где есть водоснабжение, там в обязательном порядке должно быть и водоотведение. Но что делать со скопившимися стоками? Сейчас существует множество вариантов решения этой проблемы, начиная от примитивной утилизации до полноценной очистки загрязненной фракции от технической воды. В данной статье рассмотрены самые распространённые методы очистки стоков, принцип их работы, основные плюсы и минусы таких систем.

Очистка стоков

Способы очистки сточных вод

Для начала нужно разобраться, что такое сточные воды? К данной категории относятся любые стоки, которые содержат в себе какие-либо примеси и загрязнения. В их число входят:

  1. Бытовая канализация жилого сектора. Здесь содержатся в основном продукты жизнедеятельности, биологические отходы животного происхождения, такие как жир и частицы пищи. Технология очистки сточных вод может производиться локальным или глобальным методом;
  2. Промышленные стоки содержат в себе отходы производства, химические элементы, полимеры или нефтепродукты. Переработка таких загрязнений отличается от очистки бытовой канализации, данный процесс более сложен и включает в себя комплекс мероприятий с несколькими уровнями. Такие установки способны не только переработать стоки, но и обеспечить предприятие водой для производственных нужд.

Таким образом, исходя из типа канализационных стоков, можно определить вид очистного сооружения, который будет наиболее приемлемым для достижения нужного результата и уровня очистки.

Способы очистки стоков можно классифицировать на три вида:

  1. Механические методы очистки сточных вод. Как правило, данный этап считается подготовительным, так как это самый примитивный способ, в котором нет иного, кроме как физического, воздействия на загрязнения от крупных фрагментов. Механическая очистка сточных вод осуществляется несколькими способами:
  • Процеживание. На данном этапе стоки пропускаются через стальную или пластиковую решетку, которая удерживает крупные элементы и волокна. Чаще всего такой механизм оснащен электроприводом, он вращает сетку в процессе подачи воды, и на верхней точке все загрязнения снимаются для утилизации;
  • Отстаивание. Механизм отстаивания основан на физическом свойстве материала оседать на дне емкости. Так как вода легче основных типов загрязнений, все элементы опускаются вниз и скапливаются в толще воды. После выпадения в осадок, загрязнения удаляются из отстойника путем его опорожнения или сливом через дно канала;
  • Фильтрование осуществляется с применением улавливающей сетки с мелкой ячейкой. Данный способ оправдан в случаях, когда в стоках нет крупных загрязнений или как промежуточный этап очистки;
  • Сепарация или центрифугирование. Один из самых современных типов отделения воды от грязных стоков. Принцип работы этого устройства основан на движении воды по спирали в специальном барабане, в процессе такого вращения происходит отделение крупных и взвешенных частиц от технической воды.

Данный способ является одним из основных методов очистки сточных вод.

Физико-химическая очистка
  1. Химические методы очистки сточных вод. Этот способ призван отделить растворившиеся в стоках вещества от основной массы путем добавления специальных реагентов, которые при попадании в загрязненную среду вступают в реакцию с жидкостью и способствуют выпадению вредных веществ в осадок. Химическая очистка сточных вод, в зависимости от используемых присадок, делится на два подраздела:
  • Нейтрализация с помощью кислот и щелочей. На данном этапе в стоки добавляются химические средства, которые доводят жидкость до необходимого значения и веса водорода. Чаще всего этот метод используется в текстильной и другой промышленности;
  • Окисление с использованием химических реагентов, в качестве которых может быть сжиженный хлор и другие его производные. Основным направлением в переработке такой установки является очистка стоков с высоким содержанием тяжелых металлов.
  1. Физико-химические методы очистки сточных вод. Это один из самых передовых способов утилизации загрязненной жидкости, который включает в себя несколько этапов по отделению и изыманию тонкодисперсных и трудно растворимых органических и не органических элементов. Также как и предыдущие способы обработки стоков, данный процесс бывает нескольких видов:
  • Коагуляция – это действие, основанное на укрупнении путем слипания мелких частиц при реакции с добавляемыми реагентами. Чаще всего используются соли амония, меди и железа. В бытовых условиях он применяется редко из-за дороговизны и больших габаритов оборудования;
  • Флотация. В данном случае необходима специальная установка, в которую попадают канализационные стоки, и добавляются естественные или химически созданные флотаторы, например, масло или побочные нефтепродукты. Чтобы процесс очистки был непрерывным, в отделенную камеру под высоким давлением подается сжатый воздух, который проходя через стоки, образует пенную эмульсию. Флотация образует кислородные пузырьки, которые захватывают молекулы из общего состава и поднимают ее в верхние слои. В результате происходит агрегация элементов в плотной пене. Такой метод используется при добыче металла для отделения полезной руды от остальных ископаемых. Также флотация используется в современных городских очистных сооружениях;
  • Сорбционная очистка бытовых стоков. Самый передовой метод очистки, в нем применяются крупные сорбенты природного или химического происхождения. Загрязненные стоки смешиваются с пористым материалом, и после оседания в осадок фильтр извлекается из емкости, а техническая жидкость может использоваться вторично. Уровень очистки при таком способе достигает степени 95%. Основным минусом сорбции является дороговизна компонентов и оборудования;
  • Простой и обратный осмус. В таком устройстве очистка хозяйственно бытовых сточных вод происходит в результате выдавливания воды через загрязненные стоки и мембрану или обратный процесс с прохождением грязной воды через фильтрующий элемент и отделением молекул отходов. Принцип действия в обоих направлениях один и тот же, он основан на механической задержке частиц, которые больше молекул воды в специальной сетке. После того, как фильтр будет заполнен, его необходимо извлечь и поменять либо очистить.

Все физико-химические способы очистки сточных вод в основном применяются в промышленных масштабах для крупных предприятий и заводов. Производственный и бытовой метод отличаются используемым оборудованием и количеством процессов. Но некоторые агрегаты применяются и в частных секторах, например, флотация или осмус.

Биореактор
  1. Биологический способ очистки стоков канализации. Чаще всего данный метод используется при устройстве очистных сооружений для индивидуального жилища с автономной системой коммуникаций. Ее принцип действия основан на переработке загрязнений путем создания питательной среды для специальных бактерий, предназначенных для очистки сточных вод. Разделяют два типа микроорганизмов, пригодных для переработки стоков:
  • Анаэробные бактерии – живут в загрязненной безвоздушной среде канализации и питаются биологическими отходами. Анаэробная очистка сточных вод имеет побочный продукт в виде газа метана, поэтому резервуар должен быть оборудован газоотводным каналом. Еще колонии бактерий называют полезный ил, так как они обитают на частицах песка, содержащихся в водной среде;
  • Аэробные бактерии, в отличие предыдущих, нуждаются в постоянной подаче воздуха, так как для нормальной жизнедеятельности им необходим кислород. Емкость с отходами должна быть оборудована компрессорной установкой и подводом труб для обогащения стоков.

Часто для достижения нужного результата используются последовательно оба варианта, тогда уровень очистки канализационных стоков может достигать 98%. Такую воду нельзя употреблять в пищу, но для бытовых нужд она пригодна, например, для полива растений или уборки. Часто аэробную схему применяют вместе с другим кислородным методом, который называется флотация.

Обратите внимание! Независимо от выбранного способа очистки бытовых сточных вод, ее проектировкой и монтажом должны заниматься квалифицированные работники, так как самостоятельно рассчитать требуемую мощность получится только при детальном изучении всех параметров коммуникации.

Стадии очистки сточных вод, этапы и устройство автономного септика

Очистка бытовых сточных вод на предприятии и в частном секторе очень отличаются друг от друга. В индивидуальном жилье часто применяется комбинированная очистная система, включающая в себя несколько этапов обработки жидкости до состояния технической воды. Строительство такого сооружения начинается с расчета мощности и определения места расположения. Как правило, септик находится на некотором расстоянии от жилого здания ближе к выезду с участка. Это делается для того, чтобы в процессе эксплуатации не возникло проблем с вывозом отработанного материала и отходов.

Автономная канализация

Следующим этапом будет рытье котлована под емкости. Многие производители изготавливают резервуары из жесткого пластика со встроенными перегородками и отсеками для перелива, фильтрации и переработки. Такое изделие стоит значительно дороже, чем железобетонные кольца, так как его производство требует больших затрат, но имеет преимущество за счет простоты монтажа и обслуживания, а также экономии места. Гарантия на пластиковую емкость более пятидесяти лет.

Важно соблюдать размеры ямы, чтобы она была на 20-30 см больше по периметру, это облегчит монтаж и предотвратит разрушение стенок котлована.

На песчано-гравийную подушку укладывается геотекстиль, который предотвратит проседание емкости под воздействием большого веса. После трамбовки основы монтируется сам септик, он может быть фабричного производства или сделанный самостоятельно из ж/б колец. Если применяется пластиковый резервуар, то на дно необходимо поместить утяжеление, чтобы при выпадении осадков емкость не всплыла наружу.

Подводка канализационной трубы осуществляется по верхнюю крышку таким образом, чтобы между скопившимися стоками и поступающей жидкостью была воздушная прослойка. Для предотвращения попадания неприятного запаха из септика внутрь помещения рекомендуется установить обратный клапан, который срабатывает только в одну сторону, регулируя потоки.

Чаще всего, первым этапом очистки воды канализации является естественная фильтрация от крупных фрагментов небиологического происхождения. Для этого в емкости предусмотрен переливной порог с пескоулавливателем, который отсеивает непригодные к переработке элементы от основной массы.

В следующем отсеке расположены анаэробные бактерии, которые очищают жидкость от крупных включений, которые содержатся в толще стоков. Переработав основные загрязнения и превратив их в углекислый газ и метан, бактерии частично погибают, для соблюдения необходимой численности нужно периодически обновлять их популяцию.

После перелива переработанная вода поступает в поля аэрации. Здесь обитают бактерии, питающиеся биологическими отходами при обогащении их кислородом. Поэтому для обеспечения процесса нужно непрерывно подавать в камеру кислород, без него все микроорганизмы погибнут.

Завершающим этапом будет повторная механическая фильтрация через очищающую мембрану. На выходе из септика вода становится на 85-95% очищенной и пригодной для вторичного использования. Ее можно сливать в незащищенный грунт или скапливать в резервуаре для хозяйственных нужд.

Современные технологии очистки стоков канализации позволяют не только сэкономить на ресурсах, но и обеспечить экологическую безопасность, сведя вредные выбросы к минимуму.

Видео

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

aqueo.ru

Методы очистки бытовых сточных вод: требования, очистные сооружения

Человек ежедневно решает несколько житейских задач, которые сопряжены с необходимостью расходования воды. Утреннее умывание, приготовление пищи, мытьё посуды, стирка, приём душа или ванны – вот неполный перечень этих обязательных действий. В процессе решения таких задач вода серьёзно загрязняется и становится непригодной для дальнейшего использования. Кроме того, различные элементы и частицы делают такую жидкость опасной для окружающей среды.

Хозяйственно-бытовые сточные воды подвергаются специальной очистке

Именуемая бытовыми стоками, такая вода выводится в систему канализации. По ней жидкость доставляется в специальные сооружения, предназначенные для удаления вредных и опасных элементов. В процессе удаления в очистных системах используются различные методы, чтобы вода на выходе, перед спуском в водоём или грунт, не представляла опасности для человека и окружающей среды. Какие же методы очистки применяются и как они работают?

Виды стоков и методики удаления загрязнений

Все сточные воды принято разделять на три вида. К атмосферным стокам относят ливневую канализацию, поливные, талые и дождевые воды. Промышленные (производственные) сточные жидкости – результат деятельности заводов и предприятий. Бытовые стоки – результат деятельности человека, воды которые попадают в централизованные или автономные канализационные сети.

Бытовые сточные воды могут иметь загрязнения трёх типов:

  1. Минеральные.
  2. Органические.
  3. Биологические.

К минеральным загрязнителям относят: части грунта, соли, химические элементы и соединения неорганического происхождения. К органическим загрязнителям относят: сложные элементы животного и растительного происхождения, различные химические и полимерные органические соединения.

Биологические загрязнители – различные бактерии, грибковые, вирусы и другие простейшие микроорганизмы, находящиеся в канализационных сетях, осуществляющие жизнедеятельность за счёт содержимого стоков.

В бытовых стоках из-за благоприятной среды находится высокая концентрация биологических загрязнений. Они могут служить источником серьёзных заболеваний, поэтому очистка стоков приобретает большое значение. Как правило, в стоках содержатся все три типа загрязнений. Минеральные и органические примеси находятся в соотношении примерно 3 к 2.

Выделяется несколько методов очистки сточных вод. Очистные сооружения в зависимости от задач могут включать различное количество систем, в которых поэтапно применяется определённое сочетание методов.

В централизованных системах по очистке бытовых стоков обязательно применяются механический, биологический и дезинфицирующий методы. Для промышленных предприятий характерно дополнительное применение физико-химических и химических методов.

Методы очистки сточных вод

Механические методы

Задача технологий по механической очистке – удаление из жидкости нерастворимых частиц и элементов. Выделяют два основных метода такой процедуры:

  1. Применение фильтрующих устройств грубой очистки при водотоке (решётки, песколовки, фильтры).
  2. Отстаивание в специальных резервуарах, когда тяжёлые частицы оседают на дно (первичные отстойники, септики).

К технологиям механической очистки относят:

  1. Отстаивание.
  2. Процеживание.
  3. Фильтрацию.

Такие методы применяются в качестве первичного этапа в системе очистных сооружений и позволяют удалить до 75% всех загрязнителей. К механическим устройствам относятся: решётки, сита, пескоулавливатели, нефтеловушки, отстойники, септики, фильтры. Такие методы являются наиболее простыми и дешёвыми.

Системы механической очистки монтируются в сетях ливневой канализации, так как в ливневых сточных водах содержится большое количество крупного нерастворимого мусора – частицы грунта, листья, ветки. В канализационных трубах устанавливаются пескоулавливатели, которые фильтруют и выводят из системы крупный мусор.

Схема блока механической очистки

Биологические методы

Биологические методы очистки сточных вод подразумевают удаление растворённых компонентов благодаря жизнедеятельности аэробных или анаэробных микроорганизмов и бактерий.

Аэробные организмы требуют для своей деятельности постоянного поступления кислорода. Анаэробные организмы осуществляют окисление растворённой органики в жидкости без присутствия кислорода.

Сооружения биологической очистки:

  1. Септики.
  2. Биофильтры.
  3. Аэротенки.
  4. Метатенки.
  5. Биологические пруды.

Септик представляет собой герметичную ёмкость, где за счёт наличия кислорода и биологической среды происходят окислительные процессы, позволяющие удалить органику из жидкости. Простые септики могут быть отнесены к средству простой механической очистки.

Септик с биофильтрами оснащён специальным резервуаром с дренажной системой из щебня и песка. Дренаж покрыт специальной биоплёнкой. Проходя через такой фильтрующий слой, в котором находятся бактерии и простейшие организмы, жидкость освобождается от подавляющего большинства загрязнений.

Аэротенки – искусственные резервуары, где происходит очистка за счёт перемешивания в стоках активного ила с бактериями и простейшими при подаче кислорода.

Метатенки – герметичные ёмкости, где происходит процесс окисления за счёт жизнедеятельности анаэробных бактерий с выделением метана.

Биопруды – искусственные водоёмы, небольшой глубины (до 1 метра), где создаются естественные условия для аэробной очистки стоков. В прудах происходит естественное насыщение кислородом из воздуха, а солнце нагревает жидкость небольшой глубины, что способствует созданию благоприятной среды для бактерий и простейших.

Схема биологического метода очистки бытовых сточных вод

Физико-химические методы

Для очистки в бытовых условиях данные методы практикуются крайне редко. Их применение практикуется для очистки стоков на промышленных предприятиях. К таким методам относятся:

  1. Коагуляция. Эти элементы связывают частицы загрязнений и образуют крупные соединения, которые оседают в качестве осадков.
  2. Сорбция (абсорбция и адсорбция) – поглощение твёрдым телом или жидкостью различных веществ.
  3. Центрифугирование – отделение частиц из жидкости путём вращения в специальной центрифуге.
  4. Окисление.
  5. Тепловая обработка, выпаривание и испарение.
  6. Флокуляция – разновидность коагуляции. Очистка происходит в результате образования хлопьев в результате добавления флокулянтов и оседания их в виде осадков. Использование крахмала и декстрина в качестве флокулянтов.
  7. Ионообменный метод.
  8. Гиперфильтрация.
  9. Электролиз. Способ очень эффективен: разрушает органику, удаляет металлы и кислоты.
  10. Экстракция – извлечение из жидкости определённых веществ с помощью помещения растворителя.
  11. Эвапорация – очистка стоков с использование водного пара.
  12. Электрокоагуляция.
  13. Кристаллизация.

Физико-химические методы имеют ряд бесспорных преимуществ:

  1. Удаляет широкий спектр загрязнений различного характера.
  2. Степень очистки имеет стабильные показатели, отличается большей глубиной и качеством.
  3. Процесс очистки можно полностью автоматизировать.
  4. Не требуют крупных резервуаров и водоёмов.

Одновременно использовать все вышеназванные технологии в очистных сооружениях нет необходимости. Для каждой конкретной системы подбираются несколько способов, которые максимально подходят для конкретного случая.

Физико-химические методы очистки сточных вод

Химические методы и дезинфекция

Химическими называются методы очистки путём добавления в жидкость определённых химических элементов, которые нейтрализуют органические и биологические загрязнения. Благодаря использованию химических реагентов из воды выводится до 95% нерастворимых загрязнений и до 25% растворимых. В городских системах очистных сооружений часто применяется обработка за счёт добавления хлора. Для обеззараживания сточных вод применяются специальные установки ультрафиолетового облучения.

Требования по очистке

Строгие требования по очистке стоков существуют только для промышленной сферы. В нормативах указываются допустимые концентрации всех элементов и веществ. Для стоков из источников непромышленного происхождения строгих нормативов не предъявляется. Но сброс таких жидкостей в открытые водоёмы или почвы также запрещается. Они должны проходить необходимые процедуры по удалению наиболее опасных компонентов. По хозяйственным стокам, которые сбрасываются в водоёмы, существуют нормативные требования по содержанию и концентрациям.

В современных условиях серьёзно возросла антропогенная нагрузка на водные объекты. Большое количество токсикантов попадает в стоки не только из промышленных предприятий, их количественные показатели растут и на бытовом уровне. Такие неблагоприятные условия требуют ужесточения мер по контролю очистки сточных вод бытового происхождения. Сегодня перечень элементов, которые в ограниченном количестве содержаться в стоках, попадающих в очистные системы, составляет более 1300 наименований. Большое значение придаётся мерам по удалению азота и фосфора.

Санитарно-химические показатели очистки сточных вод

Состояние очищенных сточных вод регламентируется специальными санитарными правилами и нормами. В этих документах представлен общий перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия. Такие перечни включают около 1 тыс. наименований элементов.

Система контроля ориентирована на поддержание жизнеспособной среды рыбохозяйственных водоёмов, к которым относится подавляющее большинство естественных рек, озёр, прудов и т. д. То есть, сбрасываемые стоки после очистки не должны нести угрозы рыбам, обитающим в водоёме. Ключевым показателем здесь является концентрация кислорода в воде.

На основе требований нормативной документации по качеству и составу стоков производится проектирование всех очистных сооружений. Они позволяют спланировать необходимое количество методик удаления загрязнений. На этой основе производится расчёт размеров и количества очистных резервуаров, перечень необходимого оборудования и приборов.

Очистные сооружения

Оборудование различных типов очистных систем производится исходя из задач, которые они будут решать. Они могут быть оборудованы различным количеством блоков, в каждом из которых реализуется определённая технология удаления загрязнений.

Виды очистных блоков:

  1. Фильтрующие и отсеивающие.
  2. Биоочистные.
  3. Установки по регулированию насыщенности кислородом.
  4. Обеззараживающие.
  5. Реализации химических и физических реакций по удалению загрязнений.

Сооружения могут использовать блоки надземного или подземного размещения. К элементам систем относятся резервуары по хранению и транспортировке стоков. К устройствам очистных систем предъявляются серьёзные требования по надёжности и прочности материалов. Все блоки должны быть долговечными, с точки зрения эффективности использования (не менее 30 лет полезной работы).

Требования при планировании монтажа очистных сооружений:

  1. Глубина залегания грунтовых вод.
  2. Характер подводящих конструкций.
  3. Комплектация: количество этапов очистки, выраженных в блочной структуре.
  4. Наличие источников электроэнергии и других ресурсов.
  5. Транспортная доступность для вывоза твёрдых элементов.
  6. Характер выводящих конструкций.
  7. Необходимость применения дополнительных средств химической и физической очистки (реагенты и т. д.).

Схема очистных сооружений модульного типа (БИОС):

  1. Решётки и сита.
  2. Песколовки.
  3. Первичный отстойник.
  4. Аэротенк.
  5. Вторичный отстойник.
  6. Блок доочистки.

В резервуарах с решётками, ситами, песколовками проходит механическая очистка стоков. Такую же задачу решает и первичный отстойник, который предваряет аэротенк. Решётки позволяют удалить крупные загрязнения минерального и органического происхождений. Сита удаляют более мелкие нерастворённые примеси.

Отсеянные загрязнения выводятся для переработки в специальные сектора на самом очистном сооружении или на отдельные перерабатывающие предприятия.

Затем стоки проходят через резервуар с песколовками. Здесь происходит осаживание мелких частиц. Здесь же используется метод флотации. Он применяется с помощью жироловки, которая позволяет удалять жировые элементы с поверхности жидкости благодаря охлаждению и замедлению движения жидкости при прохождении через специальные ёмкости. Отфильтрованный песок используется при проведении дорожных работ.

Далее, стоки попадают в первичный отстойник. В этом резервуаре из железобетона, с глубиной от трёх до пяти метров, происходит осаживание взвесей органического характера. Специальными скребками из жидкости выгребаются загрязнения. В последние годы, для более глубокой механической очистки используются мембранные устройства. Состоящие из плоских листов, труб, капилляров и волокон, они позволяют удалять максимально возможное количество загрязнений.

После первичного отстойника жидкость попадает в аэротенки, где начинается этап биологической очистки воды. После аэротенков очищенные стоки переводятся во вторичные отстойники. Здесь с помощью специальных насосов из жидкости удаляется активный ил, который возвращается по специальным трубам в аэротенк. При необходимости в систему могут подключаться резервуары, в которых проводятся определённые процедуры физико-химической очистки.

vodospec.ru

Бытовые стоки и способы их очистки

Необходимость нормально устроенной канализации на даче трудно оспорить. Если на ней организовано водоснабжение, то обязательно должна быть и канализация, иначе просто некуда будет сливать использованную воду. В жилом доме «черные» фекальные воды из туалета, оборудованного смывным бачком, отводятся в канализацию по общим трубопроводам. К ним добавляются «серые» бытовые сточные воды, поступающие из кухни и ванной и несколько осветляющие «черные» фекальные воды. «Серые» хозяйственно-фекальные сточные воды по внутренним трубопроводам подводятся к выпуску из дома. Далее «серые» сточные воды, пересекая границу строения, поступают сначала в линии дворовой сети, затем — в трубы уличной сети поселковой или городской канализации, если в данном населенном пункте имеется централизованная канализационная сеть.

В городах конечным сооружением канализационной системы являются специальные очистные сооружения, предназначенные для очистки и обеззараживания стоков. Очистка бытовых канализационных стоков представляет собой непростую инженерную задачу.

В случае отсутствия централизованной поселковой сети каждому застройщику и владельцу дома необходимо самостоятельно решать проблему избавления от сточных вод, отводить и очищать их. Говоря другими словами, ему приходится обустраивать местную канализацию и индивидуальные очистные сооружения. Проблему удаления сточных вод можно решить путем создания индивидуальной или местной, для нескольких домов одновременно, системы сбора, очистки, обезвреживания и утилизации сточных отходов. Все эти мероприятия в совокупности и называются системой водоотведения.

В такой ситуации привычки городского потребительского отношения к канализационной сети могут обернуться для пользователей канализацией в загородном доме серьезными неприятностями. Ведь любое нарушение в работе индивидуальной или локальной системы очистки напрямую касается ее владельцев. Водоносный слой очень легко повредить, и в результате из колодца больше нельзя будет брать воду для питья. Фекальные отходы загрязнят ближайшую речку или пруд. Из-за нарушений стока грунтовых вод может оказаться подтопленным дачный участок, тогда растения на грядках неминуемо начнут загнивать. Худший вариант развития событий способен привести к деформации жилого дома, потому что начнет разрушаться его фундамент.

Будущие застройщики, которые намереваются построить в сельской местности хороший дом, предполагают создать для проживания своей семьи максимально комфортные условия. В таком доме будут не один туалет, несколько ванных комнат, сауна в подвальном помещении и даже небольшой плавательный бассейн. Создание подобного комфорта неизбежно приведет к резкому повышению объема сточных вод, и в работе канализации проявятся такие проблемы, о существовании которых ее владелец даже и не подозревал.

Однако можно избежать подавляющего большинства подобных проблем, если рассматривать канализацию как единую систему, в которой важна каждая составляющая. При ее организации следует учитывать буквально все: обустройство оптимальной схемы очистки; подбор согласованных и подходящих по параметрам агрегатов, составляющих систему; конструкцию каждого устройства и соединительных элементов; материалы, использованные при изготовлении всех конструктивных компонентов; а самое главное — правильную их эксплуатацию.

Кроме того, очень важно научиться грамотному водопользованию, заключающемуся в точном выполнении нескольких несложных правил. Прежде всего, надо разделять твердые (типа бумаги и бытового мусора) и жидкие бытовые отходы, осуществляя их утилизацию по отдельности. Индивидуальную очистную систему нельзя засорять такими отходами и в тех объемах, с которыми она не в состоянии справиться. Не следует сбрасывать в нее пищевые отходы, сливать в очистную систему кипяток и воду из бассейна, злоупотреблять стиральными порошками, оставлять устройства на зиму без утепления, не удалять вовремя излишек ила. Основное правило водопользования гласит: все, что не очистится в собственной системе, в какой-то степени неизбежно попадет в источники питьевой воды.

Из практического опыта многих владельцев загородных домов и коттеджей можно сделать следующий вывод: самое целесообразное — это подключение к уже существующей сети канализации. Если такая возможность отсутствует, то имеет смысл организовать вместе с соседями местную локальную систему очистки. Сооружение индивидуальной очистной системы следует считать вынужденной мерой.

На специализированном рынке можно встретить множество предложений по готовым очистительным системам, которые способны справиться и с «черными», и с «серыми» сточными водами. Однако индивидуальное или локальное очистное сооружение заводской сборки стоит довольно дорого. Высокая стоимость установок — это убедительный аргумент в пользу кооперации в таком непростом деле.Со времен изобретения водопровода технология очистки стоков в местных системах почти не изменилась. Это осуществление механической фильтрации стоков от взвешенных загрязнений на начальном этапе с использованием решеток, сита, жироловок и септиков-отстойников.

Эту работу выполняют природные микроорганизмы, для которых сточные воды — самая благоприятная среда обитания. На их долю приходится около 25 % всех уничтоженных органических загрязнений. При этом они увеличивают свою биомассу и разлагают почти всю остальную часть органики, оставляя после себя твердый осадок, воду и газы. Биологическая очистка сточных вод снимает практически все проблемы, которые не в состоянии решить другие способы очистки. Первая и вторая стадии обработки сточных вод являются основой любого технологического процесса очистки. Первая стадия — это предварительная обработка, а вторая — глубокая очистка сточных вод.

Выделяемые при разложении органики газы: азот, аммиак, углекислый газ, сероводород, водород и метан — являются не только источниками неприятных запахов, они взрывоопасны. Поэтому любые очистные сооружения в обязательном порядке требуется снабжать надежной вентиляцией, а также сооружать их как можно дальше от жилых домов.

Некоторое время стоки отстаиваются, в данный период они частично сбраживаются — это и есть первая ступень очистки, когда образуется активный ил. Активный ил — это осадок, который формируется при биологической очистке сточных вод. Он аккумулирует в себе большое количество микроорганизмов и интенсивно окисляет органические вещества. О необходимости периодического удаления ила уже говорилось ранее; если не удалять его, то донные отложения займут столько места, что система просто не справится с разложением отходов. Тогда произойдет закупорка трубопроводов септика и стоки потекут в жилище.

В искусственных условиях установки биологической очистки являются системами, в которых человеком специально создана благоприятная среда для развития гнилостных микроорганизмов. Искусственный вид биологической очистки происходит в аэротенках — резервуарах, в которых сточные воды вместе с присоединенным к ним активным илом продувают воздухом, поступающим от компрессоров (аэрационной станции). На следующем этапе искусственной очистки в дело вступают вторичные отстойники, в них выделяется тот активный ил, который затем направляется в аэротенки. Аэротенк представляет собой камеру, в которой совершается бесповоротное разрушение стоков с помощью мелкопузырчатой аэрации. Пузырьки воздуха поддерживают жизнь аэробных бактерий, которые разлагают органику.

После очищения во вторичных отстойниках сточные воды дезинфицируют электролизом или в контактных резервуарах с помощью жидкого (газообразного) хлора. Эти воды уже можно направлять в открытые водоемы.

В теории, для очищения бытовых стоков при отсутствии централизованной системы канализации лучше подходят локальные очистные сооружения — это самый современный и экологически оправданный способ очистки.

Канализация для дачи подразумевает под собой трубопровод, который пересекает границу строения, после чего попадает в наружную сеть канализации. Конструкция собственной автономной или локальной канализации во многом сходна с ее городской системой. По пути к месту окончательного сброса располагают очистные сооружения (самодельные или заводской сборки), предназначенные для фильтрации и отстаивания воды.

Очищенная и осветленная вода отводится в дренажную систему, а затем в почву или естественный водоем. Устройство системы глубокой биологической очистки сточных вод в частном доме позволяет сделать наружную канализацию максимально эффективной с точки зрения экологии. Это оборудование при установке биофильтра обеспечивает почти полную очистку стоков (до 99 %). После пропуска сточных вод через такую систему не требуется их дополнительной фильтрации с помощью песка и щебня перед впитыванием в землю. Появляется возможность сброса очищенных вод в водоотводную канаву, на местность, а также в водозаборные водоемы.

Тип канализации может зависеть от того, какие сточные воды поступают в ее сеть. Поэтому в зависимости от характера стоков канализация бывает общесплавной и раздельной.

В случае устройства общесплавной канализации в ее сеть вместе с бытовыми стоками поступают также атмосферные стоки, которые появились в результате выпадения осадков, т. е. дождевые и талые воды.

Далее по этим водостокам сточные воды природного характера без очистки направляются в открытые естественные водоемы. Бытовые хозяйственные стоки по отдельным трубопроводам поступают в очистное сооружение. Раздельная канализация на даче является самым распространенным методом канализации и очистки сточных вод. К тому же она обеспечивает наименьшие материальные затраты и трудоемкость, так как бытовые стоки, разбавленные дождевыми и талыми водами, перерабатываются намного медленнее.

Способы очистки сточных вод зависят от состава их загрязнений и поэтому весьма разнообразны. По видам и составу все загрязнения сточных вод можно разделить на 3 группы: минеральные, органические и биологические.

Действительно растворенные вещества, такие как соли и сахара, содержатся в водном растворе в диссоциированном ионном виде. Коллоидные частицы имеют размеры, не превышающие 0,1 мкм. Нерастворенные вещества представлены частицами размером более 0,1 мкм. В свою очередь, нерастворенные частицы делятся на всплывающие, оседающие и взвешенные.

Бытовые сточные воды обычно содержат загрязнения, состоящие из неорганических и органических соединений, которые могут находиться в жидкости как в растворенной форме, так и в виде взвешенных (оседающих, всплывающих и коллоидных) веществ.

В сточной воде также присутствуют микроорганизмы, разлагающие органические вещества и вызывающие их анаэробную ферментацию. Для бытовых сточных вод характерна их предрасположенность к биологическому разложению — биодеградации, или подверженности биологической очистке. Это в определенной степени зависит от существующего в стоках баланса питательных для бактерий веществ: азота и фосфора. В частности, принцип аэробной биологической очистки основан на размножении бактерий, потребляющих из сточных вод в процессе своей жизнедеятельности органические вещества.

Для нормального протекания процесса очистки сточная вода обязана поступать на очистные сооружения в достаточно «свежем» состоянии, она не должна застаиваться по дороге к септику. Загнившая сточная вода может быть токсичной для участников процесса биологической очистки. Поэтому перед первичным отстаиванием такую воду надо заранее подвергнуть аэрации или предварительному хлорированию. Для того чтобы тяжелые и крупные загрязнения не влияли отрицательно на процесс биологической очистки, и необходимо первичное отстаивание бытовых сточных вод. На этом же этапе из стоков обычно удаляются жиры и плавающие на поверхности (флотирующие) вещества.

В маленьких установках можно обойтись без предварительного отстаивания, но в этом случае нужна обработка стоков, позволяющая полностью удалять жиры. Некоторые фирмы, производящие оборудование для первичной очистки бытовых сточных вод, ввели в конструкцию классического септика уловитель взвесей и жира в виде съемной кассеты. Кассету с фильтрующей загрузкой «пузолан» из вулканической высокопористой скальной породы необходимо извлекать из системы 1 раз в 6 месяцев и промывать струей чистой воды.

Для бытовых сточных вод типичны содержание в них взвешенных веществ и биохимическая потребность в кислороде. Когда в городах бытовые отходы в измельченном виде через стоки в кухонных раковинах сбрасываются в канализацию, они не задерживаются решетками и увеличивают нагрузку на городские очистные сооружения. Тем более не рекомендуется спускать такие отходы в индивидуальную или локальную очистную систему. Из-за этого в сточных водах содержание взвешенных веществ возрастает практически вдвое.

Огромное влияние на степень очистки сточных вод оказывает уровень рН. Значение показателя рН в бытовой сточной воде обычно близко к нейтральному и колеблется в пределах 7—7,5.

Наличие в сточных водах ионов тяжелых металлов даже в небольших концентрациях (0,1 мг/л), способно подавлять активность бактерий. Многие вещества (цианиды, цикличные гидроксильные соединения и другие) токсичны, поэтому не следует спускать их в канализацию—это запрещено законом. Для жизнедеятельности бактерий в очистных сооружениях вредны многие фармацевтические средства и моющие синтетические вещества.

Иногда в сточных водах может нарушаться равновесие питательных веществ, нередко наблюдается дефицит азота и фосфора. Из-за нарушения баланса питательных веществ происходит сбой биологического процесса, который сопровождается вспуханием активного ила и снижением эффективности очистки. Высокой степени (80% и более) удаления азота из сточных вод можно достичь при использовании очистных установок, переменного типа. В процессе аэробной фазы сток нитрифицируется, а в ходе анаэробной фазы происходит его денитрификация. Разумное сочетание этих фаз и поддержание комфортной для бактерий температуры позволяет достичь высокой степени удаления азота, а также обеспечить бактерии питанием. Некоторые типы подобных систем способны автоматически менять режим работы в зависимости от объема поступающих канализационных стоков.

В процессе обычной биологической очистки не всегда удается полностью удалить фосфор. Главным источником полифосфатов являются современные моющие средства, поэтому количество фосфатов в стоках возрастает с ростом применения моющих средств. Исследования показали, что в сточной воде, поступающей в аэротенк, две трети общего объема фосфора присутствуют в форме полифосфатов и одна треть — в форме ортофосфатов. После биологической очистки в сточных водах имеет место обратное соотношение фосфорсодержащих веществ. Кроме того, в процессе анаэробного сбраживания избыточного ила, содержащего осажденные фосфаты, не отмечено их высвобождения в рециркулирующий поток. Хотя бактерии и «любят» фосфор, не следует «кормить» их раствором стирального порошка.

Эффективность очистки стоков может снизиться из-за высокого содержания солей тяжелых металлов, да вообще засоленность вредит процессу очистки. Резкое повышение уровня их содержания намного вреднее для бактерий, чем его медленное изменение. В некоторых случаях для очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ, в большом объеме присутствующих в различных моющих средствах, эффективно применение активированного угля.

На процесс очистки стоков оказывают большое влияние температурные колебания: понижение температуры окружающей среды ниже определенного уровня замедляет жизнедеятельность полезных бактерий.

Очистку сточных вод необходимо производить в целях снижения содержания загрязнений до таких концентраций, которые не оказывают неблагоприятного воздействия на флору и фауну водоемов. В каждой стране существуют свои санитарно-гигиенические нормативы, которые ограничивают пределы содержания загрязнений в сточных водах, сбрасываемых в водоемы. В некоторых случаях достаточно частичной обработки, тогда можно ограничиться лишь механической очисткой стоков.В новейших моделях малых септиков предусматривается наличие биофильтра.

Биологическая очистка осуществляется через слои природного каменного волокна в виде многоступенчатого процесса. Когда осветленные воды проходят через биофильтр, происходит окисление и превращение в простые соединения сложных органических соединений, которые содержатся в стоках. После прохождения вод через фильтр остается минеральный осадок, который в течение 2—3-х недель заселяют аэробные бактерии, которые, питаясь оставшимися органическими веществами, расщепляют их на воду и углекислый газ. Снизу слои биофильтра вентилируются воздухом, что способствует активизации процессов окисления.

После окончания срока их службы фильтры заменяют новыми, а отработавшие пластины, изготовленные из природного материала, легко утилизировать. В частности, их можно закопать в компостную яму и по прошествии определенного времени употребить в качестве удобрения.

Дополнение биофильтров септиков камерами упрощенной конструкции, в которых низка интенсивность аэрации, заметно повышает степень очистки стоков, но не освобождает от необходимости их последующей обработки. Биофильтры, облегчая работу последующих ступеней, увеличивают срок службы всей системы в целом.

Перед сбросом на естественный рельеф и в природный водоем сточные воды должны быть обеззаражены после их биологической очистки. Кстати, бесполезно производить дезинфекцию до тех пор, пока вода предварительно не очищена. Чаще обеззараживание осуществляется путем хлорирования. Действие хлора тем эффективнее, чем лучше качество предыдущей очистки. Однако при использовании хлора могут образовываться хлорорганические соединения, которые токсичны для фауны и флоры водоприемника. Поэтому многие современные установки для локальной очистки сточных вод снабжены устройствами ультрафиолетового излучения как средствами надежной дезинфекции стоков.

www.enersy.ru

Очистные сооружения хозяйственно бытовых сточных вод

Тщательной очистке должны подвергаться не только стоки от промышленных предприятий, но даже бытовые нечистоты от обычного загородного дома. Сточные воды даже от такого небольшого объекта способны серьёзно навредить окружающей природе, если не будут должным образом очищены перед сбросом в открытые водоёмы или грунт. Ещё не так давно для сбора нечистот от частного дома или дачи сооружались выгребные ямы. Но в последнее время они практически не используются из-за несоответствия санитарным нормам. Теперь стоки собираются в специальных сооружениях, где после тщательной переработки они очищаются на 95-99 % и могут свободно сбрасываться в водоёмы или почву. В нашей статье мы рассмотрим, как проходит очистка хозяйственно-бытовых канализационных  сточных вод.

Особенности стоков

Тщательной очистке должны подвергаться не только стоки от промышленных предприятий, но даже бытовые нечистоты от обычного загородного дома

Для начала стоит разобраться в составе и особенностях хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод. Так называется вода, которая использовалась в хоз. нуждах или на производстве. Помимо этого, к стокам относятся атмосферные воды, которые собираются с поверхности земли.

Для правильного подбора технологии очистки хоз. и промышленных сточных вод нужно знать характер загрязнения. Так, выделяют три разновидности загрязнений стоков:

  1. Загрязнители минерального происхождения. Сюда относятся все неорганические примеси, например, частички грунта, соли различного происхождения, а также разные неорганические химические элементы и соединения. Такие загрязнители могут присутствовать как в хозяйственно-бытовых стоках, так и в составе сточных вод, получаемых от промышленных предприятий.
  2. Органические загрязнители в большом количестве присутствуют в хоз. стоках. Сюда относятся сложные элементы животного и растительного происхождения. Также к этой группе загрязнителей причисляют различные химические и полимерные органические соединения. Что касается хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод, то они на 80-90 процентов состоят из примесей органического происхождения. В составе хоз. стоков такие загрязнители присутствуют в виде фекальных масс, остатков пищи, очисток от овощей и фруктов.
  3. Биологические загрязнители – это различные микроорганизмы, которые обитают в сточных водах и питаются за счёт элементов, содержащихся в стоках. Так, в нечистотах в большом количестве обитают бактерии, грибы, вирусы, есть яйца гельминтов и другие простейшие.

Важно знать: концентрация биологических загрязнителей зависит от их присутствия в окружающей среде, а также от состава сточных вод. Так, в неблагоприятных условиях производственных стоков концентрация микроорганизмов может быть минимальной, а вот в хоз. стоках есть необходимая питательная среда, поэтому биологических загрязнителей может быть в разы больше.

Нормы очистки

Сооружения для очистки стоков должны обеспечивать необходимую степень очищения

Сооружения для очистки стоков должны обеспечивать необходимую степень очищения. Строжайшие нормативы существуют только для сточных вод, образующихся от промышленных предприятий.  При этом нормами оговаривается допустимая концентрация в очищенной воде каждого конкретного вещества.

Для хозяйственно-бытовых канализационных стоков такие строгие требования не предъявляются. Однако нормами всё равно запрещено сбрасывать хоз. стоки без очистки в открытые водоёмы или почву. За это владельцев домов могут привлечь к ответственности.

Для стоков хозяйственно-бытового происхождения законодательно регулируется концентрация тех или иных веществ только в том случае, если они сбрасываются в водоём. То же самое касается и сточных вод, сбрасываемых после очистки на рельеф, ведь в этом случае они рано или поздно всё равно попадут в водоём.

К стокам, сбрасываемым после очистного сооружения в грунт, такие строгие требования не предъявляются, поскольку в этом случае владелец дома сам заинтересован в тщательном очищении жидкости. Иначе он рискует ухудшить состояние своего участка до такой степени, что в доме станет невозможно проживать.

Рекомендуем к прочтению:

Способы очистки бытовых стоков

Современные технологии очистки хоз. сточных вод настолько эффективны, что воду после очистного сооружения можно использовать повторно, то есть поливать ей огород или брать для технических нужд

Современные технологии очистки хоз. сточных вод настолько эффективны, что воду после очистного сооружения можно использовать повторно, то есть поливать ей огород или брать для технических нужд. Так, применяются следующие технологии очистки:

  • Механическая очистка – отстаивание и фильтрация.
  • Биологическое очищение – переработка органических компонентов канализационных сточных вод бактериями.
  • Физико-химические способы – адсорбция, коагуляция, флокуляция и т.п., а также химические методики очистки, которые осуществляются за счёт введения в стоки различных химических соединений.

Важно: для очистки  хоз.-бытовых стоков обычно применяются механические и биологические методы очищения. Технология процесса очищения зависит от выбранного очистного сооружения.

Механические методы

При использовании любой технологии очистки на начальном этапе обычно используются механические методы

При использовании любой технологии очистки на начальном этапе обычно используются механические методы. Главная задача данного этапа – отделить от жидкости крупнодисперсные составляющие стоков. Обычно это выполняется благодаря использованию фильтров грубой очистки или в отстойниках за счёт оседания на дно тяжёлых компонентов под действием сил гравитации.

Важно: механическая очистка позволяет удалить из бытовых стоков около 60-70 процентов загрязнителей. Отстойники также используются для очищения канализационных сточных вод, образующихся от промышленных предприятий.

Поскольку в процессе отстаивания удаётся избавиться от большей части нефтепродуктов, которые содержатся в производственных стоках, данная методика активно используется на автомойках и нефтеперерабатывающих заводах.

Технология механической очистки самая простая и доступная. Для её реализации используется одни из трёх методов:

  • отстаивание;
  • процеживание;
  • фильтрование.

Механические методы очистки используются в ливневых канализационных сооружениях. Этот способ здесь особенно эффективен, поскольку в составе атмосферных вод, собранных с поверхности земли, присутствуют частицы почвы, ветки, листья и другие крупные загрязнители, которые отлично задерживаются специальными пескоуловителями. Это особые сооружения, которые не допускают попадания мусора в канализационную систему.

Биологические методики

Для очистки стоков в сооружениях автономной канализации, а также для хозяйственно-бытовых канализационных стоков от населённых пунктов обязательно используется биологическая очистка

Для очистки стоков в сооружениях автономной канализации, а также для хозяйственно-бытовых канализационных стоков от населённых пунктов обязательно используются методы биологической очистки. Данная технология основана на применении аэробных и анаэробных организмов, для которых бытовые стоки являются прекрасной средой обитания.

В основу этой методики положены принципы самоочищения среды в естественных условиях, ведь эти бактерии постоянно присутствуют в почве. Эти микроорганизмы перерабатывают сложные органические составляющие сточных вод, разлагая их на газ и воду. Причём аэробные организмы для своей жизнедеятельности нуждаются в кислороде, поэтому для более эффективной очистки в сооружении необходимо создать подходящие условия, обустроив систему аэрации.

Рекомендуем к прочтению:

В отличие от них анаэробные бактерии не нуждаются в доступе кислорода, поэтому могут обитать в герметичных резервуарах. Однако они выделяют газ (метан), поэтому сооружения, в которых проходит очистка с использованием этих организмов, должны оборудоваться системой вентиляции.

В настоящее время применяется несколько видов ЛОС биологической очистки:

  1. Септики – это герметичные ёмкости, в которые попадают стоки после выполнения механической очистки. В септиках обитают анаэробные бактерии, которые перерабатывают осадок и способствуют очищению воды. Однако вода после септика нуждается в доочистке, например, в фильтрационном колодце, перед её сбросом в водоём или грунт.
  2. Септики с биофильтрами. Принцип работы биофильтра основан на просачивании жидкости через слой специального крупнозернистого материала (щебня или песка), покрытого плёнкой из особых бактерий. Этот принцип работы используется в фильтрационном колодце и на полях фильтрации. При протекании нечистот через биофильтр благодаря бактериям активизируются процессы окисления и переработки органических составляющих.
  3. Биопруды – это неглубокие (до 1 м) искусственные водоёмы, в которых стоки, прошедшие механическую очистку, перерабатываются за счёт анаэробно-аэробных процессов. Для эффективности процессов важно, чтобы пруды прогревались солнцем, поэтому в зимнее время такие водоёмы малоэффективны и почти не используются. Аэробные процессы в биопруде могут поддерживаться за счёт поступления кислорода из воздуха или искусственной аэрации.
  4. Аэротенки и метантенки – это герметичные конструкции биологического очищения канализационных сточных вод. В зависимости от используемых бактерий в конструкции может использоваться принудительная аэрация (аэротенки). Здесь для ускорения процессов переработки стоков используется активный ил, который содержит в своём составе необходимые бактерии.

Важно: любые методики биологической очистки используются только после выполнения механического очищения стоков, то есть их отстаивания.

Химические и физико-химические методики

Химические методы обработки подразумевают обеззараживание стоков, прошедших предварительную очистку, путём их обработки перманганатом калия

Для переработки и обеззараживания хозяйственно-бытовых канализационных отходов химические и физико-химические методы практически не используются. Они применяются только при возведении сооружений для очистки промышленных стоков.

К данной технологии очищения можно отнести следующие способы:

  • Коагуляция позволяет повысить скорость образования осадка за счёт слипания мелких частиц в более крупные элементы, которые под действием сил земного притяжения быстрее будут выпадать в осадок. В качестве коагулянтов обычно используют соли железа, известь и алюминий. Вместе с коагулянтами могут использоваться и флокулянты.
  • Особенно эффективно работает методика адсорбции. С её помощью удаётся отделить большое количество вредных составляющих, содержащихся в промышленных сточных водах.
  • Безреагентная методика очищения стоков подразумевает использование тепловой обработки, замораживания и оттаивания, электрокоагуляции и радиационного облучения для очищения стоков.

Химические методы обработки подразумевают обеззараживание стоков, прошедших предварительную очистку, путём их обработки перманганатом калия, хлором или другими веществами, которые могут нейтрализовать патогенные организмы.

 

vodakanazer.ru

Современная очистка стоков: особенности, описание и виды

Процесс урбанизации и в частности расширение коммунальных хозяйств усложняет задачи обслуживающих городских организаций. Борьба со сточными загрязнениями в этом отношении является особенно важной, поскольку отходы потребления бытовых жидкостей оказывают непосредственное влияние на гидрологическую систему местности. В связи с этим разрабатываются и более эффективные средства минимизации негативных процессов воздействия на окружающую среду. Сегодня очистка стоков организуется с учетом нескольких факторов устранения вредных микроорганизмов. Основным способом водоочистки по-прежнему является обустройство механических фильтрующих станций, но все чаще появляются и комплексные установки, которые выполняют и высококачественную биологическую водоподготовку.

Особенности современной очистки сточных вод

Инженерное оборудование развивается по общим направлениям, которые ориентируются на повышение эргономичности и надежности. Поэтому современная станция очистки канализационных стоков отличается многофункциональностью, эффективностью и удобством в управлении. И промышленные, и бытовые системы фильтрации стоков оснащаются панелями контроля с широким спектром настроек.

Кроме этого, разработчики проектов канализационных и септических систем стремятся максимально рационализировать коммуникационные сети, оптимизируя и энергоресурсы. Иными словами, очистка стоков в некоторых узлах может соединяться и с комплексными системами управления инжинирингом дома или предприятия. И это не говоря о повышении основных эксплуатационных возможностей очистительного оборудования, что достигается за счет использования высокотехнологичных материалов фильтрации.

Механическая очистка

Весь процесс очистки сточных вод делится на несколько этапов, которые имеют существенные технологические отличия. Этап механической фильтрации является первичным и в то же время многоэтапным. Простейший механизм такой очистки можно наблюдать на улицах в виде металлических, бетонных или пластиковых решеток, которые задерживают мусор, листву, камни и другие крупные элементы. В дальнейшем стоки могут направляться через канализационный канал в специальные центрифуги и гидроциклоны. Также для задержания микроскопических частиц применяется специальный процеживатель – в сущности, это фильтрационная станция очистки. Сток благодаря такому оборудованию может очищаться от элементов величиной до 0,25 мм. В совокупности этапы очистки к этому моменту позволяют устранять порядка 80% инородных тел в сточной жидкости.

Биологическая очистка

Средства такого рода очистки обычно используются как продолжение механической фильтрации. Можно сказать, базовая очистка процеживателями подготавливает жидкость для более глубокой переработки биологическими станциями. При этом оба метода работают по разным принципам. То есть неправильно считать, что механическая фильтрация задерживает большие частицы, а биологические установки – маленькие. Второй вариант основной акцент делает на экологическом обезвреживании воды, которая не наносит химического вреда в процессе содержания и после выпуска ее в водоемы. На сегодняшний день биологическая очистка стоков главной целью ставит устранение органики или ее переработку. В результате состав жидкой среды сохраняет лишь растворенные нитраты и кислород. На практике такую очистку реализуют двумя способами – естественным или искусственным. В первом случае сточная вода рассеивается на фильтрационных полях и в биологических прудах. Искусственная же очистка выполняется в специальных аэротанках, которые выпускают экологически безопасную воду в водоемы.

Химические и термические способы очистки

С точки зрения ликвидации негативных процессов разложения в сточной среде одним из наиболее эффективных способов является химреагентный. Как правило, эта группа методов базируется на окислительно-восстановительных реакциях, которые в сущности отменяют одни реакции, заменяя их другими, экологически менее опасными. Но самым действенным методом борьбы с загрязнениями в сточных водах является термическое воздействие. Осуществляется данный метод с помощью печных установок и горелок, в которых происходит пережигание жидкости. Практикуется и очистка стоков огневым методом без применения печных сооружений. Технологически этот способ предполагает распыление жидкости, находящейся в мелкодисперсном состоянии, в специальный факел, формируемый при сжигании газообразного топлива. В итоге происходит испарение воды, при котором устраняются и вредные соединения.

Утилизация осадка

Новые технологии, благодаря которым обеспечивается полная ликвидация продуктов разложения, пока используются не на всех очистных сооружениях. Более того, не всегда такой принцип оправдывает себя экономически. Поэтому все еще распространены традиционные каналы очистки, работа которых оставляет осадки. Новые же технологии в таких процессах переработки проявляют себя на финальном этапе утилизации остатков. В частности, используются метантенки. Это массивные железобетонные баки, в которых путем брожения формируется биогаз. В итоге образуется метановое топливо, которое в дальнейшем может применяться в котельных вместо традиционного горючего. Также комплексная очистка стоков с ликвидацией осадка предусматривает использование методов механического обезвоживания с применением специальных аппаратов – центрифуг, ленточных или камерных прессовочных установок. В дальнейшем продукты такой переработки в зависимости от химического состава могут использоваться в сельском хозяйстве как удобрение.

Заключение

На данном этапе развития канализационных систем многие производители решают проблему полного перехода на один из методов очистки. Связано это с тем, что техническая организация нескольких этапов переработки загрязненной жидкости дорого обходится и требует подключения больших ресурсов в процессе обслуживания. В качестве альтернативы рассматривается биологическая станция очистки стоков, в которой также предусматриваются функции механической переработки, но только как вспомогательные этапы. Впрочем, и этот вариант нельзя назвать универсальным, поскольку биологические аэротанки проигрывают по эффективности устранения вредных частиц той же термической очистке. Поэтому все еще целесообразно подходить к решению проблемы очистки сточных вод посредством разработки проектов, учитывающих индивидуальных условия и требования работы очистного оборудования.

fb.ru

Очистка бытовых сточных вод - Все о септиках

Способы очистки бытовых сточных вод и нормы

Тщательной очистке должны подвергаться не только стоки от промышленных предприятий, но даже бытовые нечистоты от обычного загородного дома. Сточные воды даже от такого небольшого объекта способны серьёзно навредить окружающей природе, если не будут должным образом очищены перед сбросом в открытые водоёмы или грунт. Ещё не так давно для сбора нечистот от частного дома или дачи сооружались выгребные ямы. Но в последнее время они практически не используются из-за несоответствия санитарным нормам. Теперь стоки собираются в специальных сооружениях, где после тщательной переработки они очищаются на 95-99 % и могут свободно сбрасываться в водоёмы или почву. В нашей статье мы рассмотрим, как проходит очистка хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод.

Особенности стоков

Тщательной очистке должны подвергаться не только стоки от промышленных предприятий, но даже бытовые нечистоты от обычного загородного дома

Для начала стоит разобраться в составе и особенностях хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод. Так называется вода, которая использовалась в хоз. нуждах или на производстве. Помимо этого, к стокам относятся атмосферные воды, которые собираются с поверхности земли.

Для правильного подбора технологии очистки хоз. и промышленных сточных вод нужно знать характер загрязнения. Так, выделяют три разновидности загрязнений стоков:

  1. Загрязнители минерального происхождения. Сюда относятся все неорганические примеси, например, частички грунта, соли различного происхождения, а также разные неорганические химические элементы и соединения. Такие загрязнители могут присутствовать как в хозяйственно-бытовых стоках, так и в составе сточных вод, получаемых от промышленных предприятий.
  2. Органические загрязнители в большом количестве присутствуют в хоз. стоках. Сюда относятся сложные элементы животного и растительного происхождения. Также к этой группе загрязнителей причисляют различные химические и полимерные органические соединения. Что касается хозяйственно-бытовых канализационных сточных вод, то они на 80-90 процентов состоят из примесей органического происхождения. В составе хоз. стоков такие загрязнители присутствуют в виде фекальных масс, остатков пищи, очисток от овощей и фруктов.
  3. Биологические загрязнители – это различные микроорганизмы, которые обитают в сточных водах и питаются за счёт элементов, содержащихся в стоках. Так, в нечистотах в большом количестве обитают бактерии, грибы, вирусы, есть яйца гельминтов и другие простейшие.

Важно знать: концентрация биологических загрязнителей зависит от их присутствия в окружающей среде, а также от состава сточных вод. Так, в неблагоприятных условиях производственных стоков концентрация микроорганизмов может быть минимальной, а вот в хоз. стоках есть необходимая питательная среда, поэтому биологических загрязнителей может быть в разы больше.

Нормы очистки

Сооружения для очистки стоков должны обеспечивать необходимую степень очищения

Сооружения для очистки стоков должны обеспечивать необходимую степень очищения. Строжайшие нормативы существуют только для сточных вод, образующихся от промышленных предприятий. При этом нормами оговаривается допустимая концентрация в очищенной воде каждого конкретного вещества.

Для хозяйственно-бытовых канализационных стоков такие строгие требования не предъявляются. Однако нормами всё равно запрещено сбрасывать хоз. стоки без очистки в открытые водоёмы или почву. За это владельцев домов могут привлечь к ответственности.

Для стоков хозяйственно-бытового происхождения законодательно регулируется концентрация тех или иных веществ только в том случае, если они сбрасываются в водоём. То же самое касается и сточных вод, сбрасываемых после очистки на рельеф, ведь в этом случае они рано или поздно всё равно попадут в водоём.

К стокам, сбрасываемым после очистного сооружения в грунт, такие строгие требования не предъявляются, поскольку в этом случае владелец дома сам заинтересован в тщательном очищении жидкости. Иначе он рискует ухудшить состояние своего участка до такой степени, что в доме станет невозможно проживать.

Способы очистки бытовых стоков

Современные технологии очистки хоз. сточных вод настолько эффективны, что воду после очистного сооружения можно использовать повторно, то есть поливать ей огород или брать для технических нужд

Современные технологии очистки хоз. сточных вод настолько эффективны, что воду после очистного сооружения можно использовать повторно, то есть поливать ей огород или брать для технических нужд. Так, применяются следующие технологии очистки:

  • Механическая очистка – отстаивание и фильтрация.
  • Биологическое очищение – переработка органических компонентов канализационных сточных вод бактериями.
  • Физико-химические способы – адсорбция, коагуляция, флокуляция и т.п. а также химические методики очистки, которые осуществляются за счёт введения в стоки различных химических соединений.

Важно: для очистки хоз.-бытовых стоков обычно применяются механические и биологические методы очищения. Технология процесса очищения зависит от выбранного очистного сооружения.

Механические методы

При использовании любой технологии очистки на начальном этапе обычно используются механические методы

При использовании любой технологии очистки на начальном этапе обычно используются механические методы. Главная задача данного этапа – отделить от жидкости крупнодисперсные составляющие стоков. Обычно это выполняется благодаря использованию фильтров грубой очистки или в отстойниках за счёт оседания на дно тяжёлых компонентов под действием сил гравитации.

Важно: механическая очистка позволяет удалить из бытовых стоков около 60-70 процентов загрязнителей. Отстойники также используются для очищения канализационных сточных вод, образующихся от промышленных предприятий.

Поскольку в процессе отстаивания удаётся избавиться от большей части нефтепродуктов, которые содержатся в производственных стоках, данная методика активно используется на автомойках и нефтеперерабатывающих заводах.

Технология механической очистки самая простая и доступная. Для её реализации используется одни из трёх методов:

Механические методы очистки используются в ливневых канализационных сооружениях. Этот способ здесь особенно эффективен, поскольку в составе атмосферных вод, собранных с поверхности земли, присутствуют частицы почвы, ветки, листья и другие крупные загрязнители, которые отлично задерживаются специальными пескоуловителями. Это особые сооружения, которые не допускают попадания мусора в канализационную систему.

Биологические методики

Для очистки стоков в сооружениях автономной канализации, а также для хозяйственно-бытовых канализационных стоков от населённых пунктов обязательно используется биологическая очистка

Для очистки стоков в сооружениях автономной канализации, а также для хозяйственно-бытовых канализационных стоков от населённых пунктов обязательно используется биологическая очистка. Данная технология основана на применении аэробных и анаэробных организмов, для которых бытовые стоки являются прекрасной средой обитания.

В основу этой методики положены принципы самоочищения среды в естественных условиях, ведь эти бактерии постоянно присутствуют в почве. Эти микроорганизмы перерабатывают сложные органические составляющие сточных вод, разлагая их на газ и воду. Причём аэробные организмы для своей жизнедеятельности нуждаются в кислороде, поэтому для более эффективной очистки в сооружении необходимо создать подходящие условия, обустроив систему аэрации.

В отличие от них анаэробные бактерии не нуждаются в доступе кислорода, поэтому могут обитать в герметичных резервуарах. Однако они выделяют газ (метан), поэтому сооружения, в которых проходит очистка с использованием этих организмов, должны оборудоваться системой вентиляции.

В настоящее время применяется несколько видов ЛОС биологической очистки:

  1. Септики – это герметичные ёмкости, в которые попадают стоки после выполнения механической очистки. В септиках обитают анаэробные бактерии, которые перерабатывают осадок и способствуют очищению воды. Однако вода после септика нуждается в доочистке, например, в фильтрационном колодце, перед её сбросом в водоём или грунт.
  2. Септики с биофильтрами. Принцип работы биофильтра основан на просачивании жидкости через слой специального крупнозернистого материала (щебня или песка), покрытого плёнкой из особых бактерий. Этот принцип работы используется в фильтрационном колодце и на полях фильтрации. При протекании нечистот через биофильтр благодаря бактериям активизируются процессы окисления и переработки органических составляющих.
  3. Биопруды – это неглубокие (до 1 м) искусственные водоёмы, в которых стоки, прошедшие механическую очистку, перерабатываются за счёт анаэробно-аэробных процессов. Для эффективности процессов важно, чтобы пруды прогревались солнцем, поэтому в зимнее время такие водоёмы малоэффективны и почти не используются. Аэробные процессы в биопруде могут поддерживаться за счёт поступления кислорода из воздуха или искусственной аэрации.
  4. Аэротенки и метантенки – это герметичные конструкции биологического очищения канализационных сточных вод. В зависимости от используемых бактерий в конструкции может использоваться принудительная аэрация (аэротенки). Здесь для ускорения процессов переработки стоков используется активный ил, который содержит в своём составе необходимые бактерии.

Важно: любые методики биологической очистки используются только после выполнения механического очищения стоков, то есть их отстаивания.

Химические и физико-химические методики

Химические методы обработки подразумевают обеззараживание стоков, прошедших предварительную очистку, путём их обработки перманганатом калия

Для переработки и обеззараживания хозяйственно-бытовых канализационных отходов химические и физико-химические методы практически не используются. Они применяются только при возведении сооружений для очистки промышленных стоков.

К данной технологии очищения можно отнести следующие способы:

  • Коагуляция позволяет повысить скорость образования осадка за счёт слипания мелких частиц в более крупные элементы, которые под действием сил земного притяжения быстрее будут выпадать в осадок. В качестве коагулянтов обычно используют соли железа, известь и алюминий. Вместе с коагулянтами могут использоваться и флокулянты.
  • Особенно эффективно работает методика адсорбции. С её помощью удаётся отделить большое количество вредных составляющих, содержащихся в промышленных сточных водах.
  • Безреагентная методика очищения стоков подразумевает использование тепловой обработки, замораживания и оттаивания, электрокоагуляции и радиационного облучения для очищения стоков.

Химические методы обработки подразумевают обеззараживание стоков, прошедших предварительную очистку, путём их обработки перманганатом калия, хлором или другими веществами, которые могут нейтрализовать патогенные организмы.

Этапы очистки бытовых сточных вод

Очистка бытовых сточных вод

Канализация – комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и удаление за пределами населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание. Мощность очистных сооружений канализации в РФ составляет 58,6 млн. м 3 в сутки. Протяженность канализационных сетей в населенных пунктах достигает 114,2 тыс. км. Городами и другими населенными пунктами сбрасывается через системы канализации 21,9 млрд. м 3 сточных вод в год. Из них 76 % проходит через очистные сооружения, в том числе 94 % — сооружения полной биологической очистки.

Система городской канализации могут быть двух видов: раздельная и полураздельная.

1.Раздельная система предусматривает устройство двух сетей для отвода стоков. По производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые и промышленные стоки попадают на очистные сооружения. По ливневому стоку, как правило, без очистки, в ближайший водный объект отводятся дождевые и талые воды, а также стоки, образующееся при поливе и мойке дорожных покрытий города.

2.Полураздельная система отводит на очистку все производственно-бытовые стоки города и бóльшую часть поверхностного (ливневого) стока. Конструктивно эта система состоим из двух самостоятельных сетей: уличной и производственно-бытовой, а также главного отводного коллектора. По нему все стоки попадают на очистные сооружения. Ливневая сеть присоединяется к главному коллектору через разделительные камеры. В камерах при сильном ливне часть практически незагрязненной воды отделяется и сбрасывается по уличной сети в водный объект.

Очистка бытовых сточных вод может проводиться механическими и биологическими методами. При механической очистке сточные воды разделяют на жидкую и твердую фракции. Жидкая часть подвергается биологической очистке в аэротенках и биофильтрах.

1.Фильтрация. Когда сточные воды поступают на очистную станцию, они проходят сначала через систему решеток и сеток, благодаря чему все крупные посторонние предметы не попадают в очистные сооружения.

2.Первичная очистка. Сточные воды поступают в песколовку, где нерастворимые примеси неорганического происхождения выпадают на дно медленно текущего потока. Затем поток воды направляется в бассейн для отстоя (отстойник), где твердые органические частицы постепенно оседают из воды. Отстаивание – чисто физический процесс, здесь не протекает никаких химических или биологических процессов. Оседание органических частиц из воды происходит вследствие уменьшения скорости течения. По мере того, как скорость потока уменьшается, вода все слабее увлекает за собой взвешенные в ней примеси, и органические примеси медленно оседают на дно бассейна. Количество твердых органических веществ, удаляемых в отстойнике, может достигать 35 % всего органического вещества, содержащегося в сточных водах обычного города.

3.Вторичная очистка. Следующий за отстаиванием процесс предназначен для удаления растворенных органических веществ. В одном из процессов, называемом биохимической очисткой стоков, используются микроорганизмы. Процесс проходит в аэрируемом резервуаре – аэротенке. С одного конца в аэротенк с активным илом из отстойника поступает постоянный поток сточной воды, постепенно сливающейся на другом конце резервуара. На выходе сточные воды содержат большое количество микроорганизмов, но мало растворенных органических веществ. Активный ил удаляет из сточных вод 80-85 % растворенных органических веществ. Популяция микроорганизмов, которая постоянно обитает в аэротенке, использует растворенные органические вещества для питания, роста и размножения. Таким образом, органические вещества удаляются из сточных вод и преобразуются либо в увеличивающуюся биомассу микроорганизмов, либо в конечные продукты биологического окисления. При наличии кислорода эти конечные продукты представляют углекислый газ и воду.

Твердые частицы, образованные в аэротенке с активным илом, находятся во взвешенном состоянии и покидают аэротенк вместе с водой. Эта вода направляется в другой отстойник, где происходит осаждение образованного микроорганизмами осадка. Осадок из второго отстойника, содержащий активные микроорганизмы и на 98-99 % состоящий из воды, смешивается с твердым осадком из первого отстойника. Это происходит в специальной установке – перегнивателе.

Часть осадка, извлеченного из второго отстойника, вновь возвращается в первый резервуар в качестве "посевного" материала. Ил смешивается с потоком сточных вод после первичной обработки. Это дает начало исходной популяции микроорганизмов, которые вновь начнут обработку смеси в бассейне.

Другая, достаточно распространенная процедура вторичной очистки состоит в использовании капельных биофильтров. В этом случае сточная вода поступает в резервуар сверху и просачивается сквозь слой щебня в большой бетонный бассейн. При длительном использовании фильтра на поверхности щебня вырастает слой микроорганизмов, которые используют растворенные в воде органические вещества для роста и размножения. Активны слой, покрывающий щебень, понемногу смывается потоком воды. В результате из сточных вод удаляются взвешенные и растворенные органические вещества. Такие фильтры способны удалить 80-85 % органических веществ.

Твердый осадок, удаленный в отстойнике, смешивается с осадком из первичного аэротенка и поступает в перегниватель. Процесс перегнивания отходов состоит в превращении отстоя (шлама) твердых органических отходов в устойчивый (неразложимый) материал. Процесс происходит в большом подогреваемом резервуаре без доступа кислорода (в анаэробных условиях). В резервуаре развивается особая культура микроорганизмов, которые превращают органические загрязнения в конечные устойчивые продукты, включающие метан и сероводород. Метан обычно сжигается для получения тепла, необходимого для поддержания в перегнивателе требуемой температуры. В результате образуется твердый неразложимый продукт, который затем высушивается на иловых площадках или в вакуумных камерах.

Таким образом, первичная и вторичная очистки способны вместе удалять из сточной воды до 90 % органических загрязнений.

4.Третичная очистка. Процесс, следующий за вторичной очисткой, обычно называю третичная очистка. Основная ее задача — удалить из сточных вод соединения азота и фосфора, поскольку именно эти соединения обусловливают эвтрофикацию природных водоемов, что приводит к бурному развитию водорослей. Удаление фосфатов осуществляется путем их химического осаждения с последующим отстаиванием. В сточную воду добавляют соединения железа (II), железа (III), соли алюминия и известь, поскольку фосфаты железа, алюминия, кальция нерастворимы. Образующийся осадок удаляют путем отстаивания, а остаточные его количества — путем фильтрования через слой кварцевого песка, угольной или гранитной крошки и гравия.

Соединения азота содержатся в сточных водах в виде солей аммония, нитратов и нитритов. Данные соединения являются растворимыми и выделить их в виде осадка невозможно. Поэтому применяют метод адсорбции. Он состоит в пропускании потока обрабатываемой воды через башню, заполненную гранулами активированного угля.

Этап третичной очистки, как правило, является очень дорогим и технически трудным. Поэтому его применяют крайне редко.

5.Хлорирование. После третичной очистки в воде могут содержаться патогенные микроорганизмы и вирусы. Для эффективной обработки дозу хлора подбирают таким образом, чтобы содержание кишечной палочки в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1 литре воды, а уровень остаточного хлора составлял бы 1,0-1,5 мг/л. Обработку воды проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия.

Однако хлорирование воды содержит ряд проблем. Хлор и его соединения с аммиаком ядовиты для рыб, обитающих в водоемах. Другая проблема, связанная с хлорированием сточных вод, состоит в том, что в воде вследствие реакции хлора с углеводородами могут образовываться хлорированные углеводороды, которые обладают канцерогенными свойствами.

Поэтому альтернативным методом дезинфекции воды может служить озонирование. Озон – сильное дезинфицирующее средство, он быстро исчезает из обработанной воды и, по-видимому, не образует попутных токсичных соединений.

Биологическая очистка бытовых сточных вод

Биологические методы очистки сточных вод основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, которые потребляют содержащиеся в них органические соединения, являющиеся для микроорганизмов источниками питания.

Различают 2 способа биологической очистки: в естественных и искусственных условиях. Естественные условия создает природа в водоёмах и в толще почвы. Если содержание органики, попадающей в окружающую среду, небольшое, в пределах естественной, заложенной природой, нормы, то происходит самоочищение почв и водоёмов .

Если количество органики превышает естественный фон, почва и водоёмы, исчерпав возможности самоочищения, загнивают. Человек может поспособствовать увеличению самоочищающего потенциала окружающей среды, создавая биоплато, биопруды или поля фильтрации. Как правило, естественные методы утилизации стоков требуют больших площадей, а также зависят от климата, поэтому они не слишком распространены. Искусственные условия (в пределах очистных сооружений: септиков, аэротенков, биореакторов, биофильтров) позволяют сократить используемые площади и увеличить эффект очистки. Образно говоря, это некий симбиоз людей и микробов, в результате которого последние питаются и размножаются, а первые, освобождаясь от продуктов своей жизнедеятельности, получают очищенную воду. Очистные сооружения моделируют естественные процессы, происходящие в почве (септики, биофильтры) и водоёмах (многочисленные модели аэротенков), усиливая эффективность работы природных механизмов.

Процесс очистки воды может происходить при помощи двух диаметрально противоположных механизмов:

При аэробном процессе переработки загрязнений микроорганизмами, способными жить только в присутствии кислорода воздуха (аэробами), происходит присоединение кислорода к продуктам разложения – окисление. Процесс окисления при благоприятных условиях продолжается до тех пор, пока весь углерод не превратится в углекислый газ (СО2 ), водород – в воду (h3 O), азот – в нитраты (NO3 — ), а в ходе дальнейших преобразований, например, при помощи микроорганизмов почвы, переходит в газообразный азот (N2 ), возвращаясь в атмосферу. Микроорганизмы потребляют кислород (О2 ) постоянно, для этого необходимо поддерживать постоянную концентрацию растворённого кислорода в воде – аэрировать её. Аэробные процессы очень широко распространены в окружающей среде: в более-менее чистых водоёмах, содержащих растворённый кислород, в хорошо аэрируемых почвах (верхних её слоях), богато населённых микроорганизмами. Такие водоёмы и почвы обладают способностью к самоочищению. Продукты разложения органики используются живыми организмами для построения новых высших соединений.

При анаэробном процессе. который является противоположностью аэробному, осуществляется другой механизм разложения органических веществ, возможный только при полном отсутствии кислорода воздуха, являющегося для многих анаэробных микроорганизмов ядом — гниение. В присутствии даже небольшого количества кислорода воздуха аэробы быстро вытесняют анаэробов. Только при полном отсутствии кислорода начинаются процессы восстановления. результатом которых становятся новые органические вещества, используемые, например, растениями для синтеза белков, жиров, углеводов. Побочными продуктами восстановления всегда являются газы: аммиак (Nh5 ), сероводород (h3 S), метан (Ch5 ), а также такие вещества, как ацетон, различные кислоты. Отсюда – очень неприятный запах. всегда сопровождающие анаэробные процессы.

Микроорганизмы, живущие в толще воды, образуемом осадке, в идеале, сами регулируют степень очистки. Человек может подтолкнуть, интенсифицировать процесс очистки сточных вод, добиваясь более низкий концентрации загрязнений на выходе. Анаэробный процесс по своей природе не требует вмешательства человека. Но, к сожалению, и степень очистки воды на выходе из анаэробного очистного сооружения (септика) достигает максимум 60-70%. Необходима ее обязательная доочистка в почвенном слое, только так содержащиеся в недоочищенной воде растворённые восстановленные соединения войдут в природный цикл, усваиваясь и перерабатываясь растениями, почвенными организмами.

Сбрасывать такую воду на рельеф (в канаву), водоёмы категорически запрещено. как законодательством, так и здравым смыслом, ведь вода, застаиваясь, будет гнить, отравляя воздух продуктами распада (сероводород, аммиак и пр.). Наверное, многие сталкивались с такой неприятной ситуацией – летний погожий день, выходишь во двор подышать свежим воздухом, а соседи откачивают септик (и хорошо, если при помощи ассенизаторской машины, а не насосом в канаву, что, к сожалению, распространено повсеместно) – запах непередаваемый, отдых испорчен. К тому же, большинство микроорганизмов, вызывающих тяжелые инфекционные заболевания, являются анаэробами – факультативными или облигатными. Это такие заболевания, как дизентерия, дифтерия, холера, клостридиальные инфекции. Гниющая в канаве вода является отличной средой для их размножения.

Прекрасным способом интенсификации процесса очистки является аэрация сточных вод. Степень очистки воды, очищенной аэробными бактериями, достигает 98%. при этом на выходе в идеале мы получаем воду, углекислый газ и газообразный азот, в качестве бонуса избавившись при этом от проблемы неприятного запаха. Конечно, недостаточно просто засунуть в септик аэратор и расслабиться. Существует множество технологических тонкостей аэробного процесса очистки. Для того, чтобы сооружение работало эффективно, требуется создать определенную концентрацию кислорода в определенном объёме, необходимо организовать зонирование, избавиться от застойных зон, в которых будет по-прежнему происходить гниение. Такое очистное сооружение называется биореактор или аэротенк. Важнейшей частью процесса очистки является сепарация очищенной воды от микробной биомассы и неорганических загрязнений (песка, глины и др.) – отстаивание.Зона отстаивания должна быть тщательно рассчитана и спроектирована таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность осветления воды .

Очистные сооружения биологической очистки сточных вод рассчитываются только на удаление органических загрязнений, взвешенных веществ и биогенных элементов (азот, фосфор), изъятие из воды остальных веществ (таких, как ПАВ, тяжелые металлы, фенолы и прочее) – очень сложный процесс, не поддающийся расчёту. Большая часть этих веществ изымается микроорганизмами, накапливающими их в своей биомассе, некоторая часть усваивается лишь частично (до некоего порогового значения, см. табл.3 «Методических рекомендаций по расчёту количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населённых пунктов», Госстрой РФ, приказ №75 от 06.04.01), часть же проскакивает очистные сооружения «транзитом» (в основном это тяжёлые металлы). Необходимо понимать, что все вещества, которые микроорганизмы накопят в своих клетках, никуда оттуда не денутся и перейдут в осадок. Такой концентрированный осадок может слеживаться годами и по мере необходимости выводиться из очистного сооружения: вывозиться ассенизаторами, либо компостироваться и использоваться в качестве ценнейшего удобрения. источника азота, фосфора, микро- и макроэлементов для растений, возвращая переработанные микроорганизмами вещества в природный цикл.

Подробно ознакомиться с принципом работы установок для очистки бытовых сточных вод от частных домов и небольших зданий можно здесь.

Другие статьи по теме:

Источники: http://vodakanazer.ru/kanalizaciya/ochistka-bytovyx-stochnyx-vod.html, http://studopedia.ru/3_83355_etapi-ochistki-bitovih-stochnih-vod.html, http://stroyactive.com/articles/biologicheskaya_ochistka/

septikman.ru