Биологическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод. Виды очистных сооружений хозяйственно бытовых сточных вод.

Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод предусматривает 3 основных этапа:

механическую (первичную) обработку - освобождение сточных вод от грубых и тяжелых примесей, взвешенных веществ;
биологическую (вторичную) очистку - освобождение осветленных сточных вод от растворенных органических веществ, находящихся в растворенном и коллоидном состоянии, в результате процессов биологического окисления микроорганизмами активного ила;
обеззараживание (освобождение сточных вод после механической и биологической очистки) от патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

Иногда возникает необходимость в доочистке (третичной и даже четвертичной очистке) биологически очищенных сточных вод (когда качество возвратных вод не отвечает нормам сброса в водоем) в сооружениях разных конструкций. Таким образом, при необходимости максимально приблизить качество сточных вод к воде водоема, куда их сбрасывают, возможны пять этапов очистки. Но сегодня с целью очистки хозяйственно-бытовых сточных вод чаще всего используют технологии, предусматривающие механическую, биологическую обработку и обеззараживание.

Механическая (первичная) очистка хозяйственно-бытовых сточных вод предназначена для освобождения сточных вод от механических примесей, находящихся во взвешенном состоянии и имеющих диаметр частиц свыше 0,1 мкм. Сооружения механической очистки сточных вод в зависимости от назначения разделяют на две группы. К первой группе относят сооружения предварительной механической очистки - решетки, сита, песколовки, жироулавливатели и др. Ко второй группе относят сооружения окончательной механической обработки - горизонтальные, вертикальные, радиальные, двухъярусные отстойники, септики, осветлители-перегниватели, септики-дегельминтезаторы.

Механическая очистка сточных вод это довольно трудный технологический процесс, благодаря которому смесью из механических и физических методов из сточных вод полностью удаляются все нерастворимые примеси, что позволяет очистить воду. Основные типы современных фильтрационных систем, которые повсеместно используют сегодня это Аквагребень,Ситяной отстойник и Барабанное сито.

Предварительная механическая очистка сточных вод предназначена для освобождения сточных вод от грубых примесей, песка, пленок нефти, бензина, масел и пр.

Первым представителем сооружений механической очистки сточных вод являются решетки. Они предназначены для освобождения сточных вод от грубых частиц размером свыше 16 мм. Если их не удалить из сточных вод на этапе предварительной механической обработки, то они выпадут в осадок в сооружениях окончательной механической очистки - отстойниках. Такой осадок будет неоднородным, что ухудшит процесс его обезвреживания. То есть использование решеток дает возможность в отстойниках получить однородный осадок и этим облегчить технологический процесс его обработки и обезвреживания. Кроме того, решетки предназначены для предупреждения засорения насосов и труб при перекачивании сточных вод и их осадка.

Контруктивно решетки представляют собой ряд параллельных металлических прутьев, скрепленных вместе. Ширина прозоров между ними должна составлять 16 мм. Решетки расположены под уклоном, угол которого составляет 60-70°. Устраивают решетки, если на объекте канализования образуется свыше 25 м3 сточных вод в сутки. При необходимости решетки ставят перед насосными станциями меньшей мощности. Если количество отходов, которые задерживаются на решетках в течение суток, превышает 100 л (0,1 м3/сут), необходим механизированный способ очистки их от крупных примесей. Если количество отходов менее 0,1 м3/сут, допускается ручной способ очистки решеток.

Для определения количества отходов, которые могут задерживаться на решетках исходя из того, что при ширине прозоров между их прутьями 16 мм в год на 1 человека задерживается 5-6 л отходов. Тогда, если проектируют очистные канализационные сооружения для населенного пункта на 60 000 жителей, в сточные воды поступит 6 х 60 000 = 360 000 л отходов в год, а за сутки 360 000: 360 = 1000 л, или 1 м3/сут. Таким образом, при проектировании очистных сооружений для данного населенного пункта должен быть предусмотрен механизированный способ освобождения решеток от отходов.

В процессе осуществления государственного санитарного надзора за очистными сооружениями канализации врачу-профилактику нужно обращать особое внимание на организацию обезвреживания отходов, которые задерживаются на решетках. На очистных канализационных станциях большой и средней мощности их массу дробят в специальных аппаратах-измельчителях или решетках-дробилках, после чего сбрасывают в канал перед отстойниками или отводят непосредственно в метантенки. Для обезвреживания небольшого количества отходов лучше применять компостирование на специально предусмотренном и отведенном для этой цели земельном участке. Допускается закапывание отходов, обезвреживание их в биотермических камерах.

Если количество отходов превышает 0,1 м3/сут, кроме механизированной очистки решеток необходимо устройство грабельного отделения в отапливаемых помещениях со средней температурой воздуха в зимний период не ниже 16 °С. В технологических схемах канализационных станций небольшой мощности конструктивно решетки могут быть объединены с песколовками.

Полы в грабельном отделении следует устраивать не менее чем на 0,5 м выше расчетного уровня сточной воды в канале. Вокруг решеток с механизированной очисткой должен быть проход шириной не менее 1,2 м, а перед фронтом - не менее 1,5 м.

В помещении грабельного отделения предусматривают приточно-вытяж-ную вентиляцию с пятикратным обменом воздуха. Помещение грабельного отделения должно иметь достаточное естественное (КЕО 1-1,2%) и искусственное (не менее 50-75 лк) освещение и систему защиты от шума . Кроме того, должны быть предусмотрены надлежащие бытовые помещения для хранения верхней и спецодежды персонала, умывальник, душевая и т. д.

Обслуживающий персонал грабельного отделения, как и весь персонал очистной канализационной станции, должен быть обеспечен спецодеждой, моющими и дезинфицирующими средствами, проходить предварительный и периодический медицинский осмотры, согласно соответствующих приказов Министерства здравоохранения, регулярно обследоваться на носительство кишечных инфекций, получать профилактические прививки и т. п.

Песколовки предназначены для освобождения сточных вод от тяжелых минеральных примесей (минерального балласта, не требующего обезвреживания), главным образом песка, перед тем, как они попадут в отстойники. Песколовки следует применять на очистных канализационных станциях мощностью свыше 100 м3/сут. Для того чтобы в песколовках задерживался лишь минеральный балласт (песок) и не выпадали органические вещества, скорость движения сточной воды через песколовку должна составлять 0,15-0,3 м/с. Продолжительность прохождения сточной воды через песколовки - не менее 30 с. С учетом скорости прохождения сточной воды через песколовку или его секцию и продолжительности пребывания в ней минимальная длина песколовки должна составлять: 0,3 м/с х 30 с = 9 м. Объем песка, задерживаемого в песколовке, устанавливается в пределах 0,02 л на человека. Песколовок или их отделений должно быть не менее двух. Одно отделение чистят (освобождают от песка), а другое - работает. Удалять песок нужно не реже одного раза в 2 сут. Дно песколовки иногда делают дренированным, чтобы освободить песок от излишка влаги, облегчить его удаление и высушивание.

Высушивают песок на Песковых площадках. При проведении расчетов необходимой площади земельного участка под песковые площадки учитывают толщину слоя песка (3 м3 на площади песковой площадки в 1 м2), допустимого для накопления в течение года на песковой площадке. Например, для расчета необходимой площади земельного участка под песковые площадки очистной канализационной станции для населенного пункта на 60 000 жителей нужно учесть, что в течение года не песковую площадку от одного человека поступит 0,02 х 360 = 7,2 л песка, от всех жителей - 7,2 х 60 000= 432 000 л, или 432 м3.

Тогда площадь земельного участка под песковые площадки будет составлять 432: 3 = 144 м2, или 0,0144 га.

Излишек воды с Песковых площадок при помощи специально оборудованного дренажа отводится в канализационный коллектор перед песколовкой, то есть возвращается на очистные сооружения канализации.

Окончательная механическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод

Окончательная механическая очистка. Отстойники предназначены для окончательной механической очистки сточных вод путем их освобождения от взвешенных веществ, которые при снижении скорости движения воды под действием силы тяжести выпадают в осадок. Их можно применять как самостоятельные сооружения, когда по санитарным условиям достаточно удалить из сточных вод лишь механические примеси. Если местными условиями предусмотрена биологическая очистка сточных вод , то отстойники обязательно предшествуют сооружениям для биологической очистки. Кроме того, при использовании для биологической очистки определенных сооружений (например, аэротенков) возникает необходимость в отстаивании воды после них. Поэтому в зависимости от назначения отстойники разделяют на первичные, устраиваемые перед сооружениями биологической очистки, и вторичные - после них.

По конструктивным особенностям и направлению движения воды отстойники делятся на горизонтальные, вертикальные к радиальные. К отстойникам условно можно отнести и осветлители, в которых одновременно с отстаиванием сточные воды фильтруются через слой взвешенных веществ.

По условиям очистки отстойники разделяют на две группы:

без сбраживания осадка (горизонтальные, вертикальные, радиальные, имеющие сборно-распределительное вращательное оборудование;
со сбраживанием осадка (двухъярусные, осветлители-перегниватели, септики, септики-дегельминти-заторы).

Отстойники без сбраживания осадка применяют преимущественно в большой канализации при значительных объемах сточных вод образуемых в населенном пункте. В этом случае для дальнейшего обезвреживания осадка, после отстойников, необходимо устраивать специальные сооружения - метан-тенки. В метантенках происходит анаэробное сбраживание осадка. Отстойники со сбраживанием осадка применяют в малой канализации, когда необходимо обработать незначительные объемы сточных вод. При этом соответственно образуются незначительные количества осадка. В этих случаях в одном сооружении объединяют два процесса - отстаивание сточных вод и сбраживание осадка. Осуществляя санитарную экспертизу проекта канализации населенного пункта, следует помнить, что тип отстойника (горизонтальный, вертикальный, радиальный, двухъярусный, септик и др.) выбирают с учетом технологической схемы очистки сточных вод и обработки осадка, которые предусмотрены проектом. Важно учитывать также мощность очистных сооружений, очередность их строительства, геологические условия, уровень залегания грунтовых вод, размеры и конфигурацию земельного участка, выделенного под очистные сооружения канализации и др.

Оценивая количество эксплуатируемых или проектируемых единиц, следует помнить, что технологической схемой очистки сточных вод должно быть предусмотрено устройство не менее двух первичных и трех вторичных отстойников. Важно то, что все отстойники должны быть рабочими. При устройстве минимального количества отстойников их расчетный объем следует увеличивать в 1,2- 1,3 раза.

Основные расчетные параметры отстойников определяют по СНиПу 2.04.03-85.

Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольный резервуар

глубиной 4 м с соотношением ширины к длине не менее 1: 4. Отстойник имеет несколько отделений (два и более). Сточная вода по каналу подводится к торцевой стенке отстойника. Там она при помощи поперечного водосливного лотка равномерно распределяется по всей его ширине.

Движется сточная жидкость почти горизонтально - вдоль отстойника. С противоположной стороны сооружения предусмотрено наличие аналогичного сливного лотка для сбора осветленной воды. Осадок сточных вод в отстойнике собирается в приямок с помощью механических ило-скребков. Последние имеет разную конструкцию.

Рассчитывая горизонтальные отстойники, определяют размеры проточной (рабочей) и иловой частей. Наивысшую скорость движения воды в отстойнике (v) принимают за 10 мм/с. Расчетную продолжительность (t0TCT) отстаивания сточной воды в отстойнике определяют в зависимости от необходимой эффективности осветления (Э, %). Для небольших очистных канализационных станций при максимальном расходе сточной воды (qmax) она должна составлять от 0,5 до 1,5 ч. Эффективность осветления (Э, %) определяют в зависимости от допустимой концентрации взвешенных веществ в очищенных сточных водах (m, мг/дм3), с которой они могут быть отведены в конкретный водоем, и начальной концентрации взвешенных веществ в сточных водах, которые подлежат очистке (а, мг/дм3).

Горизонтальные отстойники можно вычислить также по нагрузке сточной воды на единицу площади водного зеркала отстойника (м3/м2), исходя из того, что на 1 м2 площади нагрузка должна составлять 1-3 м3 в 1 ч. Например, проводим расчет площади (s) горизонтального отстойника очистной канализационной станции для населенного пункта на 60 000 жителей с водоотведением 200 л/сут, или 0,2 м3/сут. Максимальный расход сточной жидкости в этом случае составляет 0,2 х 60 000 = 12 000 м3/сут, или 12 000: 24 = 500 м3/ч. Тогда площадь водного зеркала горизонтального отстойника для отстаивания сточной воды в течение 1 ч будет составлять 500: 3 = 167 м2. При продолжительности отстаивания 0,5 ч эта площадь может быть уменьшена до 85 м2. При продолжительности отстаивания 1,5 ч площадь должна составлять 250 м2. Объем рабочей камеры отстойника при продолжительности отстаивания в течение 1 ч будет составлять W = 500 х 1 - 500 м3; глубина отстойника H = W: S = 500: 167 = 3 м.

Кроме размеров проточной части отстойника (L, Н, В), в пределах которой оседают взвешенные вещества, следует также определить объем иловой камеры отстойника. Количество осадка, который выпадает в первичных отстойниках, составляет 0,8 л/сут на 1 человека. Влажность осадка зависит от способа его удаления. При самотечном удалении она составляет 95%, механизированном - 93%. Для городских сточных вод количество осадка (м3), которое выпадет в сутки в отстойнике, может быть определено по формуле: Wocj^ = 0,8 • N/1000, где N - количество жителей. Тогда для населенного пункта на 60 000 жителей объем иловой части отстойника (WocaA) будет составлять 0,8 х 60 000/1000 = 48 м3.

Горизонтальные отстойники предусматривают на станциях мощностью выше 15 000 м3 сточной воды в сутки. Их преимущество в том, что они обеспечивают высокий эффект осветления (до 50%) и стабильность в работе. Кроме того, сравнительно небольшая глубина (до 4 м) дает возможность применять горизонтальные отстойники на территориях с высоким уровнем залегания грунтовых вод. Недостатки горизонтальных отстойников - сложности в устройстве и незначительная надежность скребкового механизма для собирания осадка.

Вертикальные отстойники представляют собой круглые или квадратные в плане резервуары с конусным или пирамидальным дном. Имеют диаметр до 10 м. Сточная вода в сооружение поступает по лотку к центральной трубе. Достигнув отражательного щита, поток сточной воды меняет направление с нисходящего на горизонтальный, а затем на вертикальный восходящий. Во время вертикального восходящего потока происходит оседание взвешенных веществ. В осадок выпадают взвешенные вещества, имеющие большую гидравлическую характеристику, чем скорость восходящего потока сточной воды. Частицы с гидравлической характеристикой, отвечающей восходящей скорости сточной воды, находясь во взвешенном состоянии, агломерируются с другими. При этом их гидравлическая характеристика возрастает и они также со временем оседают. Частицы с меньшей гидравлической характеристикой, чем скорость восходящего потока, выносятся из отстойника.

Вертикальные отстойники применяют чаще всего на станциях мощностью до 20 00 м3/сут; иногда - до 50 00 м3/сут.

Недостатком вертикальных отстойников является то, что при значительной их глубине (7-9 м) и ограниченном диаметре строительная стоимость сооружений высокая.

Радиальные отстойники являются разновидностью горизонтальных. Это круглые неглубокие резервуары диаметром от 18 до 54 м. Например, первичные и вторичные радиальные отстойники на Бортничской станции аэрации г. Киева имеют диаметр 40 м. Радиальные отстойники предусматривают на очистных канализационных станциях мощностью свыше 20 00 м3/сут. Компонуют сооружения обычно в блоки из четырех отстойников. Сточная вода в радиальном отстойнике движется от центра к периферии. Она подается в сооружение по центральной трубе. Осветленная вода сливается в круговой желоб, откуда отводится по трубам или лоткам. Удаляется осветленная сточная вода с отстойника внизу или вверху.

Осадок, выпавший на дно отстойника, собирается к центру сооружения скребками, укрепленными на ферме, которая постоянно движется по монорельсу, установленному по периметру сооружения, и попадает в иловый приямок в центре отстойника. Из илового приямка осадок под давлением сточной воды высотой 1,5 м удаляется по трубам к иловому колодцу или всасывается при помощи плунжерных насосов.

Радиальные отстойники можно рассчитывать, как и горизонтальные, по гидравлической нагрузке, равной 1,5-3,5 м3 сточной воды в 1 ч на 1 м2 поверхности сооружения. Продолжительность отстаивания в зависимости от способа биологической очистки колеблется от 0,5 до 1,5 ч. Влажность выгружаемого осадка, равная 95% при самотечном удалении и 93% - при удалении насосами.

Недостатком радиальных отстойников является то, что при поступлении в них в течение суток сточной воды различной плотности (в зависимости от ее температуры, концентрации взвешенных веществ и пр.) образуются вихревые течения как по глубине, так и на поверхности сооружения, что ухудшает условия отстаивания.

Остаточные количества взвешенных веществ в сточной воде, которые отводятся из первичных отстойников на сооружения биологической очистки, не должны превышать 150 мг/л. Нарушение этих условий может привести к повышению продолжительности аэрации сточной воды и затрат воздуха в аэро-тенках, либо к заиливанию биологических фильтров.

На практике расчетная эффективность первичных отстойников не превышает 60%, а эффектективность осветления в них сточной воды составляет обычно 30-50%. Повысить эффективность работы первичных отстойников можно за счет устройства перед ними преаэраторов, благодаря которым их эффективность возрастет на 5-8%. В преаэраторах сточная вода продувается воздухом, вследствие чего происходит флокуляция коллоидных частиц, что способствует их более плотному оседанию в отстойниках. Однако во время движения сточной воды из преаэратора до отстойника часть хлопьев разрушается.

Кроме того, можно использовать вертикальные отстойники со встроенными преаэраторами - биокоагуляторами. В них, кроме воздуха, подается активный ил или биопленка из вторичных отстойников. Этот процесс называется биокоагуляцией. Благодаря биокоагуляции происходит адсорбция хлопьями активного ила взвешенных тонкодисперсных частиц и коллоидов и частичное окисление адсорбированных веществ. Эффективность осветления сточной воды в первичных отстойниках при таких условиях отстаивания возрастает до 65-75%. Благодаря биокоагуляции в сточной воде снижается на 25-35% БПК и содержание тяжелых металлов.

Тонкослойные отстойники имеют водоразделительную, отстойную, водосборную и иловую зоны. Зона отстаивания разделена полками или трубами. Отстаивание сточной воды происходит между полками высотой до 15 см. Высота тонкослойного пространства составляет 1-2 м. Скорость движения потока в полочных элементах равна 5-10 мм/с, а в трубчатых - до 20 мм/с. Изготавливают тонкослойные блоки из пластмассы, стали или алюминия. Они имеют угол наклона 45-60°. В тонкослойных отстойниках разных конструкций возможны следующие схемы движения сточной воды и осадка: 1) перекрестная, когда осадок движется перпендикулярно направлению потока сточной воды; 2) противопоточная, когда осадок удаляется в направлении, противоположном движению потока; 3) прямоточная, когда направление удаления осадка и движения потока сточной воды совпадают.

Самые эффективные тонкослойные отстойники с противопоточной схемой движения фаз - воды и осадка. Осадок "сползает" к иловому приямку, откуда он периодически удаляется. Вещества, которые всплывают, собираются в пазухи между секциями и удаляются лотком.

Тонкослойные отстойники применяют для осветления сточных вод, содержащих взвешеные вещества однородного состава в относительно незначительных концентрациях. Иногда их используют для второй ступени механической очистки сточных вод.

Двухъярусные (эмшеровские) отстойники (колодцы Имгофа) - отстойники со сбраживанием осадка. Их применяют для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод при мощности канализационных станций до 10 000 м3/сут. Это цилиндрической формы сооружение с коническим дном. В верхней части сооружения расположены осадочные желоба со щелью в нижней части по всей длине. Желоба фактически исполняют функцию горизонтального отстойника. По ним движется сточная вода и происходит осаждение взвешенных веществ, которые через щель попадают в нижнюю часть отстойника - иловую (гнилостную или септическую) камеру. Сточная вода попадает в осадочный желоб и отводится из него, как в горизонтальном отстойнике, при помощи водосливных лотков и полупогружных досок. Глубина желоба должна составлять 1,2-2,5 м. При большей глубине невозможно достичь равномерного распределения сточной воды по всему сечению желоба. Наклон стенок нижней (конической) части осадочного желоба должен составлять 50-60° к горизонту. Количество желобов зависит от размеров отстойника. В небольших отстойниках (диаметром до 5 м) устраивают один желоб, а в отстойниках больших размеров - два, но с таким расчетом, чтобы площадь свободного (не занятого желобами) пространства в отстойнике составляла не менее 20% общей площади отстойника в плане.

Скорость движения сточной воды в желобе должна составлять не более 7 мм/с (оптимально А -5 мм/с). Щель в желобе устроена так, что нижние его границы перекрывают одна другую на 0,15 м. Между щелью и поверхностью осадка сохраняется 0,5 м нейтрального слоя. Это дает возможность предупредить загрязнение осветленной в желобе воды продуктами гниения, выделяемыми во время сбраживания осадка. Газы, образуемые во время сбраживания осадка, выделяются в атмосферный воздух через свободное (не занятое желобами) пространство в отстойнике. Поднимающиеся с пузырьками воздуха частицы ила образуют нестойкую корку.

Преимущество двухъярусного отстойника в том, что сбраживание в нем осадка происходит без выделения газов, которые неприятно пахнут, с образованием более благоприятных продуктов. Осадок, выпавший в иловую камеру, сначала сбраживается под влиянием анаэробных бактерий, расщепляющих сложные органические вещества (углеводы, жиры, белки) до кислот жирного ряда. Затем на последующей стадии процесса сбраживания реакция среды меняется в сторону щелочной (pH 7-8), и уже другие бактерии разрушают органические вещества до конечных, более простых продуктов: метана, углекислоты и частично сероводорода. Температура в отстойнике поддерживается природным путем в пределах 10-15 °С, поэтому перегнивание осадка в иловой камере отстойника длится долго, до полугода (60-180 сут). Для такого длительного пребывания осадка в иловой камере последняя должна быть сконструирована большего размера. Продолжительность пребывания осадка в иловой камере, а следовательно, и ее объем, должны зависить от средней зимней температуры сточных вод, то есть от климатического пояса.

При правильной эксплуатации двухъярусного отстойника распад органических веществ в осадке сточных вод происходит по типу щелочного метанового брожения. Для этого сначала в иловой камере отстойника накапливается ил. Затем ему дают возможность перейти в стадию щелочного брожения, причем иловая вода над осадком также должна иметь такую же реакцию. В пусковой период в отстойник можно также вносить созревший ил с уже работающих отстойников, благодаря чему иловое пространство заражается надлежащей микрофлорой. Подготовленный таким образом отстойник переводят в рабочий режим. Незначительное, по сравнению с массой осадка в иловой камере, количество свежего осадка, попадающее ежедневно через щель желобов в среду с постоянной щелочной реакцией, подвергается влиянию микрофлоры, осуществляющей метановое брожение.

Перегнивший осадок удаляется из иловой камеры по трубе диаметром 200 мм благодаря гидростатическому давлению столба жидкости 1,5-1,8 м. Работа отстойника при этом не нарушается. Чтобы предотвратить кислое брожение с его отрицательными свойствами и не нарушить метановое брожение, осадок из отстойника удаляют не сразу, а незначительными порциями через каждые 10 сут.

Сброженный осадок, удаляемый из двухъярусного отстойника, не обладает неприятным запахом, имеет темный цвет из-за связывания сероводорода железом (FeS), легко отдает воду и быстро подсыхает.

Иногда на двухъярусном отстойнике устанавливают оборудование для сбора метана и используют газ в качестве топлива.

Осветлитель-перегниватель - разновидность двухъярусных отстойников. Это комбинированные сооружения, предназначенные для осветления бытовых и производственных сточных вод и сбраживания осадка, выпавшего из сточных вод, в специально выделенном объеме - перегнивателе. В состав сооружения входит осветлитель с природной аэрацией, концентрично расположенный вокруг перегнивателя.

Осадок, выпавший на дно осветлителя, при помощи трубы 10 направляется в приемный резервуар насосной станции, откуда при помощи насоса по напорному водоводу подается в верхнюю зону перегнивателя. Там этот осадок сбраживается. Примеси, всплывшие на поверхность осветлителя, также направляются в камеру перегнивателя. Для предотвращения образования корки в иловой камере осадок периодически перемешивается. Осветлитель-перегниватель обеспечивает более высокий эффект осветления сточных вод, чем двухъярусный отстойник, а сбраживание осадка в сооружении происходит интенсивнее.

Септики - отстойники со сбраживанием осадка. Их используют в канализационных системах с местными очистными сооружениями малой канализации. Чаще всего в этих условиях для биологической очистки сточных вод применяют различные сооружения подземной фильтрации, поэтому указанные канализационные системы называют системами с подземной фильтрацией сточных вод; с учетом основного очистного сооружения их разделяют на системы: с площадками подземной фильтрации; фильтрующими колодцами ; фильтрующими траншеями и пр. В указанных канализационных системах с подземной фильтрацией сточных вод обязательно должен быть септик. Он предназначен для предварительной обработки сточных вод перед их поступлением в фильтрующий слой почвы . В септике преимущественно механически очищаются сточные воды, то есть удаляются из них в осадок нерастворимые органические примеси и коллоидные частицы илового осадка. Кроме того, в септике происходят полная дегельминтизация сточных вод, разрушение значительной части растворенных органических веществ, гибнет патогенная микрофлора. Поэтому септик нужно рассматривать не только как сооружение для механической очистки сточных вод, но и такое, в котором происходят сложные биохимические процессы.

Требования к устройству септиков изложены в СНиП 2.04.03-85. Сокращенно они состоят в следующем: расстояние от поверхности земли до дна септика не должно превышать 3,2 м, поскольку из этой максимальной глубины возможно всасывание осадка насосом ассенизационной машины, которую используют для чистки септика.

Септики могут быть одно-, двух - и трехкамерными. В двухкамерном септике объем первой камеры должен составлять 0,75 от общего объема, второй - 0,25. В трехкамерных септиках объем первой камеры - 0,5, второй и третьей - по 0,25. Однокамерные септики устраивают при отведении от объекта канализации до 1 м3 сточных вод в сутки, двухкамерные - от 1 до 10 и трех-камерные - от 10 до 25 м3/сут. В септиках из железобетонных элементов - железобетонных колец - все камеры имеют одинаковый объем.

Для достижения надлежащего эффекта механической очистки сточные воды должны передвигаться в септике очень медленно и находиться в сооружении в течение 2,5-3 сут. Именно поэтому размеры септика должны быть такими, чтобы при поступлении на очистные сооружения до 5 м3 сточных вод в сутки полезная емкость его равнялась трехкратному притоку сточных вод; при поступлении свыше 5 м3/сут - 2,5-кратному притоку. Например, нужно определить объем септика для канализации объекта с количеством образуемых сточных вод 3 м3/сут. Тогда полезный объем септика будет составлять: 3 м3/сут х 3 сут = 9 м3. Причем септик должен быть двухкамерным, так как количество образуемых ежесуточно сточных вод превышает 1 м3, но не более Юм3.

Минимальные размеры септика: глубина (от уровня воды) - 1,3 м; ширина- 0,75 м; длина - 1 м. Эти размеры дают возможность работать внутри септика как во время его устройства, так и текущего ремонта в процессе эксплуатации. Что же касается основных оптимальных размеров септика, то его длина должна быть в 2-3 раза больше ширины. В больших септиках уровень сточных вод должен быть не менее 1,2 и не более 1,7. Свободное пространство между расчетным уровнем сточной воды в септике и его перекрытием должно быть не менее 0,35 м.

В перекрытии септика обязательно устраивают смотровые люки. Если септик однокамерный, то необходимо 2 люка. Их размещают над тройниками, через один из которых сточная вода подается в септик, а через другой - отводится из него уже осветленной. В двух - и трехкамерных септиках люки устраивают над каждой камерой опять-таки над тройниками. Через смотровые люки ежегодно очищают септик от осадка, проводят текущий ремонт. Минимальные размеры люка составляют 50 х 50 см для квадратных и диаметром 61 см - для круглых.

Вентилируют септик через стояк внутренней канализации здания, выведенный над крышей на 0,7 м. В связи с этим труба, по которой сточные воды подают в септик, должна быть размещена на 5 см выше уровня сточной воды в септике. В перегородках, разделяющих многокамерный септик, делают два ряда отверстий. Верхний ряд отверстий диаметром 15 см обеспечивает продвижение между камерами воздушных масс. Нижние края этих отверстий должны быть не ниже 0,2 м над уровнем сточной воды в септике. Общая площадь таких отверстий должна вдвое превышать площадь сечения вытяжного стояка. Газы, выделяющиеся в септике, попадают сначала в воздушное пространство (между перекрытием септика и уровнем сточной воды) септика, а оттуда по вытяжному стояку внутридомовой канализации - в атмосферу.

Сточная вода поступает в септик в толщу воды через тройник. Этим предотвращается взмутнение сточной воды и достигается равномерное ее распределение по всему рабочему сечению. Выводится осветленная сточная вода через тройник с противоположной стороны сооружения. Верхние отверстия тройников для удобства очистки оставляют открытыми. Для обеспечения вытяжной вентиляции они должны выступать над уровнем сточной воды в септике на 0,15 м. От внутренней поверхности перекрытия септика тройники размещают на расстоянии 0,025-0,05 м, в воду они должны быть погружены на 0,3-0,4 м.

Для передвижения сточной воды из одной камеры в другую в перегородках многокамерных септиков делают нижний ряд отверстий: прямоугольных размером 0,15 х 0,15 м или круглых диаметром 0,15 м. Ряд отверстий делают на расстоянии 0,4 H от уровня сточной воды в септике (Н - глубина рабочей камеры). Расстояние между отверстиями должно быть не менее 0,25 м. Обычно в ряду имеется 3-4 таких отверстия.

В септике, кроме механической очистки сточных вод от взвешенных веществ, происходят сложные биохимические процессы распада не только осадка, но и растворенных и коллоидных органических компонентов сточной воды. Сточная вода после отстаивания в септике (2,5-3 сут) направляется на соответствующие сооружения подземной фильтрации, а осадок остается в септике и находится там 0,5-1 год, иногда и дольше. Органическая часть осадка загнивает. В этот процесс вовлекается осадок, который снова выпал в септике, и сточная вода, проходящая через него.

Процесс гниения в септике развивается благодаря жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов, то есть микроорганизмов, живущих без кислорода воздуха. Основные компоненты сырого осадка - углеводы, жироподобные и белковые вещества - составляют 80-85%. Остальные 15-20% представлены лигнино-гумусным комплексом. Углеводы в осадке представлены полисахаридами, геми - и а-целлюлозой. Органические вещества при сбраживании распадаются, образуя жирные кислоты, метан, углекислоту, водород, спирты, оксид углерода и воду. Органические вещества, содержащие азот, распадаясь, образуют аммиак и свободный углерод, а содержащие серу, - сероводород.

Процесс распада органических веществ в септике осуществляется в две фазы. В первую фазу (фазу кислого брожения) распадаются азотсодержащие органические соединения, образуя в конечном счете аммонийный азот и жирные кислоты (уксусную, масляную и др.). Кроме того, в эту фазу выделяются газообразные вещества с очень неприятным запахом - индол, скатол, меркаптан и пр. Вторая фаза (фаза щелочного, или метанового, брожения) характеризуется дальнейшим распадом жирных кислот до метана, углекислоты и воды. Нормальная жизнедеятельность микроорганизмов в эту фазу происходит при нейтральной или слабощелочной реакции.

Таким образом, в септике в анаэробных благоприятных условиях под влиянием гнилостных микроорганизмов и их ферментов разрушаются сложные органические вещества до таких соединений минерализации, как С02, Н20, NH3 и др. Поэтому с санитарной точки зрения желательно, чтобы в септике в меру возможностей быстрее развивалась вторая фаза и чтобы она преобладала над первой. Для этого в только что построенное сооружение перед введением его в эксплуатацию вносят осадок из действующего септика или хорошо гуму-сированный грунт, а во время откачивания осадка из действующего септика оставляют в нем до 100 л осадка.

Важное значение имеет корка, образуемая на поверхности сточной воды в септике за счет взвешенных частиц с меньшей относительной плотностью, чем в сточной жидкости, а также осадка, легко поднимающегося вверх пузырьками газа, образующегося в процессе гниения осадка. Эта корка, словно "одеялом", покрывает сбраживаемую массу, препятствуя рассеиванию тепла (поступающая в септик сточная вода имеет повышенную температуру вследствие использования в быту теплой воды), и таким образом интенсифицирует биохимические процессы в септике.

Об эффективности работы септика свидетельствуют результаты исследований, проведенных Е. И. Гончаруком. Так, в септиках, оборудованных с соблюдением строительно-монтажных требований, при условии правильной эксплуатации, задерживается 80-95% взвешенных веществ, 100% жизнеспособных яиц гельминтов; перманганатная окисляемость снижается на 30-40%; на 20-40% повышается содержание NH3; на 60-80% уменьшается количество сапрофитных микроорганизмов (микробное число и коли-индекс). Сточная вода, выходящая из септика, имеет молочно-зеленый оттенок, легкую опалес-ценцию, прозрачность 5 см, содержит не более 10-15 мг/дм3 взвешенных веществ. В ней нет плавающих примесей, заметных невооруженным глазом.

Такой процесс как очистка хозяйственно бытовых сточных вод обычно выполняется методом флотации с полным выделением воздуха из раствора. Однако, современные специалисты отдают предпочтение методу напорной флотации. Используемое здесь новейшее флотационное оборудование объединяет в единое целое процессы: флокуляции и флотации, что делает процедуру очистки сточных вод еще более безопасной.

Осадок удаляют из септика ассенизационной машиной І раз в полгода или в год. За это время толщина осадка и корки заметно увеличивается. Пространство, по которому передвигается сточная вода в сооружении, уменьшается. Скорость движения сточной жидкости повышается, и она находится в сооружении уже не 2,5-3 сут, а значительно меньше. Вследствие этого эффективность работы септика снижается. Так, если септик работает без очистки 1,5 года, то эффективность удаления яиц гельминтов из сточной жидкости снижается практически до нуля. А уже через два года эксплуатации септика сточные воды, проходя через него, вымывают из осадка яйца гельминтов, в результате чего выходящая жидкость содержит яиц гельминтов больше, чем поступающая на очистку. Осадок удаляют из септика на подземные иловые площадки в случаях, когда очищают сточные воды от жилых и общественных зданий, больниц (без инфекционного отделения). Сточные воды инфекционного отделения (больницы) должны находиться в септике не менее 5 сут, а осадок должен быть обезврежен термическим способом.

Для механической очистки сточных вод инфекционных больниц, в том числе туберкулезных, целесообразно использовать септик-дегельминтизатор. От обычного трехкамерного септика он отличается тем, что механическая очистка и сбраживание осадка происходит в 1-й и 3-й камерах. Сточная жидкость, осадок и газы передвигаются между этими камерами по трубам. Вторая камера имеет вид смотрового колодца с трубами и задвижками, которыми регулируют передвижение сточной жидкости из 1-й камеры в 3-ю, осадка и газов - из 3-й камеры в 1-ю. В 1-ю камеру в толщу осадка подают водяной пар из прачечной или котельной, обслуживающих лечебное учреждение, благодаря чему повышается температура осадка, фактически создаются температурные условия пастеризации, в результате чего ускоряется гибель яиц гельминтов, патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Осадок из 3-й камеры соответствующей трубой перекачивается в 1-ю и также обезвреживается. Таким образом в септике-дегельминтизаторе происходят глубокое обезвреживание и обеззараживание осадка. Такой осадок не нужно подвергать термической деструкции, его удаляют на подземные иловые площадки.

Человечество накопило огромный опыт в организации отведения загрязненных потоков воды. Исторические источники свидетельствуют о существовании систем для отвода бытовых стоков в Индии и Китае, возрастом около 5-6 тыс. лет. Древние греки в Афинах для отведения сточных вод использовали канал шириной 4,2 м. В Древнем Риме в VI веке до н. э. была построена большая закрытая водоотводящая система, отдельные части которой использовались вплоть до начала XX века.

Увы, необходимость очистки использованной воды перед ее последующим потреблением человечество познало на собственном негативном опыте.

Антисанитарное состояние городов во всех странах Западной Европы способствовало распространению эпидемий чумы, проказы, оспы, тифа. Впервые нормативы качества сточных вод, сбрасываемых в водоемы, были утверждены в Англии после эпидемии холеры в 1831 г. Тогда же было организованно строительство полей орошения для биологической очистки сточных вод.

В России первые водоотводящие сооружения появились в XII веке в Новгороде. Серьезным достижением технического прогресса водохозяйственного строительства считается система водоотведения Змеиногорского рудника по добыче золота, построенная в Сибири в XVIII веке. Это комплексное сооружение обслуживало три шахты, рудообогатительную фабрику, кузницу и пильную мельницу. Суммарный расход воды составлял 17,3 тыс. м3/сут, а общая протяженность системы около 2,5 км.

В Москве первая водосточная труба была проложена в XIV веке от бывшей центральной Ивановской площади (недалеко от стен современного Кремля) до Москвы-реки. В 1898 г. в Москве ввели в эксплуатацию первую водоотводящую систему, включающую самотечные и напорные водоотводящие сети, насосную станцию и Люблинские поля орошения. Тогда она стала самой крупной в Европе системой водоотведения и очистки сточных вод.

В настоящее время, благодаря достижениям технического прогресса проблема водоотведения и очистки коммунальных стоков реализована на высоком уровне. Современные очистные сооружения обеспечивают высокую степень защиты окружающей среды. Но к сожалению, во многих населенных пунктах, где центральная система канализации вообще отсутствует, сложившаяся ситуация напоминает средневековую Европу. Там отведение стоков и их очистка становятся проблемами самих жителей и уже привычно решать ее при помощи оснащения загородных домов автономными системами канализации, причем такими, которые в отличии от выгребных ям производят очистку, а не накопление (аккумуляцию) загрязненной воды.

Методы очистки сточных вод, применяемые в локальных системах канализации можно разделить на три основных типа:

механический,
химический,
биологический.

Рассмотрим каждый из них в отдельности.

При механическом способе очистки происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Один из минусов этого метода - вода не очищается от растворенных органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решетки и сита) чаще всего используются в качестве предварительной ступени перед биологической очисткой.

Химический способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, при воздействии которых растворенные примеси образуют труднорастворимые соединения, в последствие выпадающие в осадок. Однако используемые реактивы стоят довольно дорого, и кроме того, требуется соблюдать их точную дозировку. Поэтому химический метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Также следует учитывать, что ни механический, ни химический способы очистки не решают проблему утилизации отходов. Поэтому более подробно остановимся на биологическом методе очистки. Загрязненные воды, поступающие в водоотводящую сеть от жилых домов, бытовых помещений промышленных предприятий, комбинатов общественного питания отличаются относительным постоянством их состава. Большое количество органических веществ в них создает благоприятную питательную среду для микроорганизмов (бактерий), которые способны поглощать в процессе своей жизнедеятельности различные органические вещества. Именно на этом свойстве основан биологический метод очистки бытовых стоков. В процессе дыхания микроорганизмов вредные органические вещества окисляются, и распадаются на безвредные. Благодаря этому воды теряют склонность к загниванию, становятся прозрачными, значительно снижается их бактериальное загрязнение.

В биологической очистке сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от их характера взаимодействия с кислородом делятся на две группы: аэробные (жизнедеятельность которых поддерживает растворенный в воде кислород) и анаэробные (развивающиеся в отсутствии свободного кислорода).

Анаэробная (без доступа воздуха) очистка осуществляется в железобетонных емкостях (метантенках, септиках, двухъярусных отстойниках), где происходит процесс брожения органических загрязнителей при помощи метанобразующих бактерий. Основной недостаток анаэробной очистки - это выделение биогаза (метана), и, как следствие, образование неприятных запахов, что не только неприятно, но и небезопасно.

В основе действия большинства современных очистных сооружений - использование аэробных процессов. Аэробная очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах, каналах, на биофильтрах, в специальных емкостях - аэротенках.

Для строительства автономных систем канализации наиболее удобны биофильтры или аэротенки. В этих системах искусственно создаются такие условия, при которых жизнедеятельность микроорганизмов происходит наиболее интенсивно. Рассмотрим подробнее, в чем заключается принцип их действия, и отличия друг от друга.

Биофильтр представляет собой резервуар с двойным дном, наполненный крупнозернистым фильтрующим материалом (керамзитом, шлаком, гравием и др.). Сточная вода, проходя через фильтрующий материал, образует на его поверхности биологическую пленку из скоплений микроорганизмов, разрушающих органические вещества сточных вод.

Аэротенк - резервуар, в который осуществляется интенсивная подача воздуха (этот процесс называется аэрация). Во время биологической очистки в аэротенке из взвешенных в сточной жидкости частиц с размножающимися на них микроорганизмами создается активный ил, который значительно ускоряет и улучшает процессы окисления и очистки сточных вод, поглощает органические вещества и бактерии. Микробы, в том числе и болезнетворные, адсорбируются активным илом, погибают или становятся его активными агентами. Аэротенк от биофильтра отличается большей поверхностью фильтрующего слоя. А наличие устройства для подачи воздуха обеспечивает высокую окислительную мощность. Общепризнано, что аэротенк - это наиболее эффективное сооружение биологической очистки хозяйственно-бытовых стоков. Уже на протяжении многих лет он широко применяется на больших станциях очистки сточных вод.

Сегодня на российском рынке представлено значительное количество современных очистных систем отечественного и импортного производства. Однако, без специальных знаний оценить преимущество той или иной из них и сделать правильный выбор очень сложно. К стратегии выбора надо подойти тщательно и серьезно, поскольку очистная система приобретается и устанавливается надолго, не на один десяток лет. Первым этапом в этом направлении должен быть поиск торговой компании, компетентной в области инжиниринга и строительства очистных сооружений, способной обеспечить грамотное проектирование, качественный монтаж, техническую поддержку и обслуживание в период эксплуатации. От этого будет зависеть бесперебойная работа локальной системы очистки (ЛОС) и, конечно, комфорт в Вашем доме. Целесообразно получить у менеджеров компании несложную, но полезную информацию о выбранной системе:

сведения о полноте проведения очистного процесса (очистка, доочистка, водоотведение) и эффективности очистки сточных вод;
наличие гигиенического заключения;
срок службы и качество материалов;
легкость и безопасность обслуживания.

Окончательное решение вопроса принимается на основании изучения местных условий и зависит от многих составляющих:

типа почвы, ее гранулометрического состава, влагоемкости и водопроницаемости;
уровня грунтовых вод и его сезонных колебаний;
глубины промерзания почвы (средне- многолетние, максимальные и минимальные значения);
размера участка и характера его рельефа (выровненный, волнистый);
режима эксплуатации системы (сезонный,круглогодичный);
расположения водозаборных сооружений.

До недавнего времени, любые попытки производить небольшие аэротенки (для применения их в качестве очистных станций для загородных домов или небольших коттеджных поселков) приводили к повышению стоимости оборудования, либо понижалось качество очистки. Решить эту проблему удалось чешскому инженеру Яну Тополу, который разработал установки глубокой биологической очистки «ТОПАС».

Установки очистки сточных вод (УОСВ) модельного ряда «ТОПАС» разработаны на основе опыта больших станций очистки сточных вод с мелкопузырчатой аэрацией, как прерывистой, так и непрерывной. Вышеупомянутые процессы совмещаются в этой установке.

Уникальная технология, простой монтаж, компактность системы, бесшумный самоочищающийся автоматический режим работы с минимальными требованиями и затратами по обслуживанию, сигнализация о нормальной работе УОСВ и качественная очистка воды (98%) - вот факторы определяющие неоднократное завоевание УОСВ «ТОПАС» призовых мест на международных выставках (в 1996, 1998, 1999 и 2001 гг.) и признание этой установки в Германии, Канаде, Чехии, Словакии и России, подтвержденное сертификатами этих стран. Установки поставляются готовыми к применению, имеют небольшие размеры, малый вес и представляют собой единый корпус, изготовленный из полипропиленовой панели с вспененным внутренним слоем, что придает им необходимую прочность и препятствует коррозийному разрушению от агрессивного воздействия сточных вод. Монтаж «ТОПАС» не требует значительных инженерных работ, специальной техники и квалифицированных исполнителей. Необходимо лишь произвести заглубление установки в почву, подсоединение сточного трубопровода и кабеля электрического питания для малогабаритного и экономичного магнитно-индукционного компрессора японского производства.

Установки внутри поделены на ряд технологических емкостей выполняющих следующие функции:

накопление и уравнивание стоков;
аэрация;
биологическая очистка с использованием активного ила;
накопление излишков активного ила;
отстойник чистой воды.

Разделение функций происходит в зависимости от положения поплавкового переключателя уровня воды в накопительной емкости.

Установки «ТОПАС» выпускаются разных типоразмеров в зависимости от водопотребления и количества обслуживаемых потребителей.

Очистные сооружения BIOTAL производятся в Москве по лицензии чешской фирмы Teterja Alexandr ing. с апреля 2000 г. За это время система показала себя надежным и удобным устройством для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод как для отдельно стоящего здания, так и целого коттеджного поселка.

Установка изготовлена из полипропилена. Он химически не активен, не подвержен коррозии, не пропускает влагу, имеет небольшие габариты и малый вес. Благодаря этим свойствам срок эксплуатации очистного сооружения составляет 25-50 лет, а затраты на строительно-монтажные работы относительно невелики.

Управление процессом очистки происходит при помощи микрокомпьютера, к которому подключены биореакторы, аэробный стабилизатор, автоматический дозатор, компрессор, аэраторы, эйрлифты. Это позволяет оптимизировать происходящие процессы с точки зрения энергозатрат и ресурса техники.

Все внутренние элементы системы съемные. В случае ремонта или обслуживания установки откачка сточных вод не требуется.

Еще одной отличительной особенностью BIOTAL от аналогичных систем является наличие двух экономичных режимов, с помощью которых возможно сократить потребление электроэнергии до 70%. В случае отключения электроэнергии установка не теряет функциональности - она продолжает работать как пятиступенчатый отстойник, по-прежнему обеспечивая очистку сточных вод от жиров и поверхностных нечистот (главных врагов дренажных систем). При возобновлении электропитания система автоматически начинает работать в прежнем режиме.

Некоторые преимущества системы BIOTAL:

для удаления продуктов очистки не требуется ассенизационная машина, поэтому установка может располагаться в любом месте;
в процессе эксплуатации не используются расходные материалы;
автоматизация управления при помощи компьютера;
габаритные размеры системы сравнительно малы, что снижает объем строительных работ и занимаемую площадь;
возможность проведения монтажа без применения тяжелой техники, т.к. масса системы - от 150 до 280 кг.
низкое электропотребление.

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

бытовые – канализация;
промышленные – результат работы фабрик и заводов;
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:

механические – фильтрация и гидродинамические процессы;
физико-химические – химическая и термическая обработка;
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 , подробно разбирать каждый пункт в этой статье не будем.

Методы применяемые в бытовой канализации

Простейшие очистные устройства бытовых канализационных систем, к которым относятся 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 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

Хотите создать коммунальный рай на своем дачном участке, но у вас нет возможность подключения к централизованной системе канализации? Значит, очистка хозяйственно бытовых стоков может стать серьезной проблемой.

Для того, чтоб вы решили ее с наименьшими финансовыми тратами и наибольшей эффективностью, компания предлагает свои дачные септики КЛЁН, созданные с применением инновационных технологий. Очистка сточной воды в них происходит поэтапно и глубоко.

Не видно, не слышно!

Так можно охарактеризовать работу оборудованной этим септиком:

«не видно»: потому что сооружение находится под землей, только люки колодцев для технического обслуживания устроены на поверхности, но они органично смотрятся рядом с остальными хоз постройками;
«не слышно»: из-за того, что септик работает бесшумно;

Обычный септик — это сооружение, в котором происходит лишь отстаивание хоз бытовых сточных вод, в результате чего тяжелые загрязнения оседают на дно, а легкие – всплывают на поверхность. Эффективность такого осветления сточной жидкости — максимум 60%, а этого в условиях ужесточившихся требований нового Водного кодекса явно недостаточно.

Принципиальное отличие септика для дачи КЛЁН от своих «собратьев» — биологическая очистка, осуществляемая в специальном блоке с ершовой загрузкой.

Стадии очистки стоков

Конструкция септика КЛЁН предельно проста: он представляет собой емкость, состоящую из первичного, вторичного отстойников, биофильтра и накопителя (в моделях с литерой «Н»). Сразу следует обратить внимание на названия секций: они такие же, как в локальных сооружениях (ЛОС), где происходит полная очистка и обеззараживание бытовых стоков. И это не случайно, ведь в септике КЛЁН процесс идет по схожей с ЛОС схеме:

В первичном отстойнике происходит механическое (под воздействием гравитации) разделение стоков на сырой осадок и всплывающие вещества.
Далее осветленная вода поступает во вторичный отстойник, где осаждаются уже мелкие фракции, и начинается биологическая очистка растворенных загрязнений при помощи анаэробных бактерий.
Затем частично очищенная вода движется в биофильтр, где благодаря капельному разбрызгивателю насыщается воздухом и равномерно распределяется по ершовой загрузке. Здесь и происходит биологическая очистка оставшихся загрязнений под воздействием уже аэробных микроорганизмов.

Из биофильтра вода идет либо в накопитель, либо сразу в перфорированную трубу, откуда поступает в дренажную систему, а затем уходит в почву, становясь своеобразным дополнительным источником полива растений.

Благодаря использованию биофильтра в дачных септиках КЛЁН эффективность очищения хозяйственно бытовых сточных вод достигает как минимум 85 %.

Легкий, прочный, надежный

Корпус септика выполнен из листового полипропилена, благодаря чему сооружение является довольно легким. Например, модель КЛЁН 5, рассчитанная на прием 450 л хоз бытовых сточных вод в сутки, весит всего 52 кг. Полипропилен не подвержен коррозионному разрушению, устойчив к внешним механическим воздействиям, не пропускает влагу и воздух, обеспечивая абсолютную герметичность септика.

При выборе места для его установки, требуется помнить следующее:

согласно санитарно-гигиеническим нормам расстояние от сооружения очистки хозяйственно бытовых стоков до колодца или скважины должно быть не менее 10 м;
необходимо обеспечить подъезд к септику ассенизационной машины для откачки осадков, которые образуются в процессе обработки хозяйственно бытовых сточных вод;
оптимальное до жилых и хоз построек должно быть от 2 до 20 метров.

Еще один важный момент – выбор модели септика. Чтоб не ошибиться, лучше проконсультироваться со специалистами. В первую очередь имеет значение количество проживающих в доме людей и периодичность их появления там. Для семьи от 3 до 5 человек подойдет модель КЛЁН 5, которая сможет принимать до 450 л хозяйственно бытовых стоков в сутки. Если же в доме бывает 5-7 человек, тогда потребуется смонтировать септик КЛЁН 7, он сможет очищать хоз фекальные воды в объеме 750 л/сутки.

Второй фактор, который имеет большое значение при выборе модели дачного септика — глубина уровня грунтовых вод. Многие производители установок по очистке бытовых сточных вод не заостряют внимание на этом вопросе, но специалисты компании считают его принципиальным.

Необходимо выполнить монтаж таким образом, чтоб труба для выпуска очищенных бытовых стоков в дренажную систему находилась над уровнем грунтовых вод. Если он низкий, тогда рекомендуют выбирать КЛЁН 5, КЛЁН 7 (3-камерный вариант), а если высокий – те же модели, но с литерой «Н» (4-камерное исполнение с накопителем очищенных от загрязнений хоз фекальных вод и погружным насосом для их подачи в дренажную трубу).

Чтобы определиться с характеристиками уровня грунтовых вод, можно пригласить специалистов, которые произведут все необходимые замеры и расчеты. А монтаж септика представители фирмы выполнят за один день, сделав все, чтоб очистка хозяйственно фекальных вод на вашем участке всегда осуществлялась в штатном режиме.

Все прекрасно: качество, цена, уровень обслуживания

По эффективности своей работы септики КЛЁН вполне сравнимы с . Ведь биологическая очистка, осуществляемая в них, позволяет достигать таких параметров воды на выходе, которые полностью отвечают санитарно-гигиеническим нормам.

Однако цена септика для дачи КЛЁН 5н с комплектом удлинителей для горловин и хоз фекальным насосом «Джилекс» составляет 41 тыс. рублей. ЛОС аналогичной производительности обойдутся в среднем на 20 тысяч дороже.

Но не только цена выгодно отличает септик КЛЁН от ЛОС: очистка хозяйственно бытовых сточных вод производится в нем практически без потребления электроэнергии . В принципе, септики КЛЁН можно назвать энергонезависимыми.

А вот ЛОС таковыми не являются: в аэротенк, где осуществляется биологическая очистка, требуется постоянная подача воздуха компрессором. Не менее воздух необходим и для работы эрлифтов, перекачивающих смесь очищенной хоз бытовой сточной воды с илом во вторичный отстойник. Отключение электроэнергии станет катастрофой: без подачи воздуха погибнет аэробный биоценоз, при помощи которого происходит очистка хозяйственно бытовых сточных вод от растворенных загрязнений. Чтобы восстановить работоспособность ЛОС после аварийной остановки, потребуется помощь специалистов.

Если вы решите самостоятельно осуществить монтаж сооружения, то сотрудники компании бесплатно дадут консультации на эту тему. Расскажут о том, как сделать, чтоб очистка хозяйственно бытовых сточных вод всегда была эффективной.

Одной из бед современного мира являются сточные воды. Их производит каждый владелец частного дома, поэтому необходимо выполнение очистки. Если очистных сооружений бы не было, то любой город превратился в настоящую канализацию. Для того чтобы сделать стоки безвредными, используются комплексы очистных сооружений. Их применение позволяет превратить бытовые отходы в техническую жидкость, которая не представляет большую опасность для окружающей среды. Она может быть без вреда для экосистемы возвращена в нее.

Если сточные воды оказываются в водоеме без предварительной очистки, то им наносится довольно ощутимый вред. Чтобы природа не пострадала от отходов, произведенных человеком, имеется несколько методов очистки стоков. Конечно, наша планета имеет большие запасы пресной воды. Но они не являются бесконечными, поэтому необходимо думать об их возобновлении.

Почему необходима очистка стоков?

За последние десятилетия произошел существенный рост промышленного производства. Наряду с этим вырос и уровень жизни населения. Это во многом привело к возникновению большого объема стоков. Их производят объекты промышленного назначения и народного хозяйства. В связи с этим большую значимость приобретают сооружения, на которых производится очистка сточных вод. Именно от их эффективной работы и зависит хорошая экологическая ситуация в городах по всему миру.

В чем заключается негативное влияние стоков на экосистему?

Бытовые отходы, которые создает человек в процессе своей жизнедеятельности, наносят большой вред экологической системе нашей планеты. Часто стоки поступают в естественные водоемы, в реки и озера, в неочищенном виде. Попадая в колодцы, они заражают воду, в результате она становится непригодной для употребления.

Для того чтобы минимизировать вред от стоков, необходимо подвергать их процедуре отстаивания на специальных объектах. Если недостаточно эффективно была выполнена очистка сточных вод, то бактерии и химические соединения, которые содержатся в них, могут нанести непоправимый вред окружающей среде. Также могут пострадать растения и животные.

Очистка бытовых отходов

За последнее время было разработано немало средств, использование которых позволяет выполнить эффективную очистку сточных вод. Эти препараты может применять каждый домовладелец для очищения стоков из своего жилища. Стоит сказать, что сточные воды различаются по своему происхождению, поэтому для определенного типа необходимо применять конкретный метод очистки и дезактивации.

Методы очистки бытовых отходов и промышленных стоков

Очистка таких сточных вод предполагает выполнение целого комплекса мероприятий, которые позволяют удалять различные вещества и соединения из загрязненной жидкости. В настоящий момент существуют технологии, которые позволяют выполнить обеззараживание даже стоков продуктов нефтепереработки. Кроме них существуют очистные сооружения, которые выполняют очистку стоков, поступающих от объектов животноводства. Вне зависимости от используемой методики она будет относиться к одному из основных типов:

Чтобы понять особенности каждого из методов и их эффективность, далее мы подробно разберем каждый способ очистки сточных вод.

Механический способ

Этот метод используется всеми очистными сооружениями, которые занимаются очисткой сточных вод, поступающих от хозяйственных и бытовых объектов. Перед тем как поступить в отделы тонкой обработки, сточные воды должны быть очищены от механических частиц. Этот способ применяют для того чтобы избавить сточные воды от осадков, которые образовались на других этапах очистки стоков. Для этого могут применяться следующие элементы:

Расстояние не более 16 мм должно выдерживаться между прутьями решеток. Такое требование связано с тем, что они используются для отсеивания элементов большого размера. Отходы, которые получены на этом этапе, подвергаются процедуре дробления. Или же возможен вариант с их вывозом в место, где производится их дальнейшее захоронение. После этого производится очистка воды при помощи уловителей песка. Благодаря им из стоков производится его удаление. Также вода избавляется от элементов стекла мелкого размера и других примесей.

Их, не дробя, отвозят на склады для длительного хранения. По мере накопления в дальнейшем сырье используется для проведения различных дорожных работ. Хотелось бы обратить внимание на то, что удаление загрязнений в очистных сооружениях при использовании механического способа деактивации должно производиться регулярно. Если этого не делать, то эффективность очистки резко снижается. А приспособления, задача которых сводится к задерживанию частиц загрязнений, пропускают их большое количество.

Очистка стоков с применением мембран является наиболее перспективной методикой. Ее использование позволяет добиться высокой степени деактивации отходов.

При использовании механического способа для очистных сооружений отсеивается не более 70% всех загрязняющих стоки примесей. Поэтому помимо них должны применяться другие приспособления и технологии очистки стоков.

Биологическая методика

Вне зависимости от типа сточных вод их подвергают обсеменению различными видами бактерий. Применяя биологическую методику для очистки сточных стоков, можно удалить из их состава такие вещества, как азот и фосфор, а кроме них анаэробные и аэробные бактерии.

Технология биологического поражения довольно часто применяется при этой методике. Также в стоки может выноситься активный ил, а помимо этого могут применяться фильтрующие элементы биологической очистки. Как же происходит работа очистных сооружений, применяющих такую методику очистки стоков?

Сначала вода поступает в отстойник первого порядка. Там происходит осаждение органических взвесей. Процедуре абсорбции подвергаются частицы мелкого размера. Накопившийся во вторичных отстойниках ил удаляют, для чего используется специальное насосное оборудование. При желании такой системой может быть оснащен любой загородный участок.

В настоящий момент на рынке предлагаются готовые комплексные очистные сооружения, с помощью которых можно производить очистку жидких бытовых отходов механическими и биологическими способами.

Главный плюс таких очистных комплексов состоит в том, что в процессе эксплуатации с ними не возникает больших проблем. Кроме этого при их использовании нет необходимости часто выполнять их техническое обслуживание. После того как вода прошла такую очистку, устраняется неприятный запах. Она может использоваться для различных хозяйственных нужд, в том числе для поения домашних животных.

В дорогих моделях очистных сооружений имеется блок УФ-обеззараживания сточных вод. Выполняя очистку стоков с помощью такой станции, можно потом сбрасывать воду в естественные водоемы. В таких системах эффективность деактивации бытовых отходов находится на уровне промышленных систем, применяемых в очистных сооружениях.

Физико-химический способ

В случае когда для очистных сооружений используется такая технология, применяются следующие методы очистки сточных вод:

Наиболее востребованными эти методики являются на предприятиях, на которых производится продукция нефтепереработки, поскольку там применяются более строгие методики, используемые для контроля эффективности выполнения процедур по очистке стоков. Подобные системы водоотведения в последнее время стали получать все большее распространение и у частных домовладельцев.

Они устанавливаются в загородных домах для очистки бытовых стоков. Следует знать, что нельзя применять эти методики бесконтрольно у себя на участке. Все дело в том, что они требуют использования химических соединений в значительном количестве. А они могут нанести вред не только здоровью человека, но и растениям, произрастающим на участке, а также домашним животным.

Использование электрических импульсов. Эта технология при использовании демонстрирует наиболее высокую эффективность очистки бытовых отходов. Недостаток у оборудования, в котором реализована такая методика очистки, всего один: очистка стоков таким образом - достаточно дорогое удовольствие. Поэтому больших денежных затрат требует от владельца приобретение такой системы очистки.

Обеззараживание стоков

Перед тем как отправлять в природный водоем очищенную жидкость, которая использовалась в хозяйственных целях, необходимо провести дезинфекцию, а кроме неё выполнить еще и дезактивацию стоков. В последнее время все чаще применяется ультрафиолет. Однако выполнять эти процедуры можно путем использования классического метода с применением хлора.

Следует знать, что очистные сооружения должны располагаться с подветренной стороны строения или населенного пункта. Помимо этого располагать их следует на площадке с небольшим уклоном. Это обеспечит удаление стоков естественным путем без необходимости установки специального насосного оборудования. Это крайне важный момент, особенно при проектировании городской системы водоотведения.

В состав защитных очистных сооружений должно входить следующее оборудование:

Заключение

Любой домовладение и предприятие в процессе своей деятельности продуцирует большое количество сточных вод, которые необходимо очищать. Если этого не делать, то это может привести к загрязнению экосистемы. Поэтому необходимо предусмотреть комплекс очистных сооружений.

В настоящий момент их предлагается несколько разновидностей. Выбор в пользу какой сделать, каждый владелец дома или руководитель предприятия решает сам. Использование подходящей технологии помогает обеспечить эффективную очистку сточных вод, которые становятся безвредными и не оказывают негативного влияния ни на человека, ни на экосистему.