Принцип работы канализационных очистных сооружений — КОС

НАЗНАЧЕНИЕ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ 

Потребление и использование воды в бытовой и производственной деятельности населения неизбежно приводит к ее обогащению различными элементами. Справедливо подметить, что сколько человек воды потребляет, столько возвращается обратно. Совершенно естественно, что прежде чем вернуть ее в природу, необходимо провести качественную очистку до соответствующих норм ПДК.

Очистные сооружения – это набор технологического оборудования, позволяющего очистить сточные воды до нормативных показателей с учетом местных требований, с последующим сбросом осветленных вод в водоем, или городскую канализацию. Возможен также их рецикл и повторное применение в технических нуждах различных предприятий.

Интерактивная схема очистных сооружений

Наведите на изображение для просмотра описания

 

ТИПЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД И ВИДЫ ОЧИСТНЫХ УСТАНОВОК

Разновидности стоков

Часто стоки бывают смешанного типа совмещают в себе несколько разновидностей.

Например, от промышленного производства образуются стоки:

• Производственные от технологического процесса.
• Бытовые от персонала.
• Атмосферные от таяния снега и выпадения дождя на промплощадку.

Для правильного проектирования системы водоотведения и подбора оборудования необходимо верно подобрать метод очистки в зависимости от качественного состава стоков, который отличается многообразием. 

Различают загрязнения:

• минерального
• органического
• биологического
• бактериального происхождения

В воде они присутствуют в:

• нерастворенном
• растворенном
• коллоидном виде

Наибольшую опасность с санитарной точки зрения представляют органические загрязнения, так как при гниении они выделяют вредные пахнущие газы: сероводород, аммиак, углекислый газ и микробы, вызывающие брюшной тиф, дизентерию и тд.

Различают следующие виды загрязнений в зависимости от характера стоков:

• Бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды загрязнены веществами минерального, органического и бактериологического происхождения.
• Производственные по составу делятся на условно чистые и загрязненные. Условно чистые стоки образуются от охлаждения деталей и не загрязнены специфическими примесями. Загрязненные могут иметь в своем составе вредные ядовитые и радиоактивные вещества.
• Дождевые и талые загрязнены в основном минеральными примесями, однако стоки с промышленных площадок могут содержать органические и вредные вещества.

Рис.1 Система канализации городов

Для отвода от всех источников образования, для транспортировки и очистки сточных вод служит система канализации, которая бывает:

• Вывозная система канализации — применяется в небольших населенных пунктах. Это вывоз ассенизаторскими машинами хозфекалий из выгребных ям на дальнейшую обработку.
• Сплавная, при которой сточные воды по подземным коллекторам раздельно либо совместно поступают на очистные сооружения.

Сплавная сеть в свою очередь подразделяется на:

• Общесплавную — когда хозяйственно-бытовые, ливневые и производственные стоки поступают все вместе по одному коллектору на очистные комплексы.
• Раздельную — когда на каждый вид стока имеется своя сеть.
• Полураздельную — одновременно строят 2 сети: одна для производственных, другая для бытовых и дождевых стоков.
• Комбинированную — применяется в больших городах. Включает в себя раздельную и полураздельную.

В зависимости от качественного состава и характера различают несколько методов очистки стоков:

• Механический (сита, решетки, отстойники) — в результате механической очистки содержание взвешенных веществ снижается на 40-60%. БПК, который определяет степень загрязненности органикой, на 20-40% мг/л.
• Биологический (аэротенки, биофильтры) — позволяет снизить содержание взвешенных веществ и БПК до 15-20 мг/л.
• Физико-химический (сорбционные фильтры, лампы УФ-дезинфекции, реагентная обработка) — позволяет доочистить сточных вод до норм сброса в водоемы рыбохозяйственного значения.
• Смешанный (включающий несколько из выше перечисленных)

Например, на городских ОС применяется комбинированный метод, включающий механическую, биологическую  и физико — химическую очистки.

Рис.5 Схемы очистных сооружений канализации

Разберем принцип работы очистных сооружений канализации с биологической очисткой в аэротенках

За пример возьмем введенный в эксплуатацию объект в пос. Сосновское Нижегородской области.

Сточные воды от поселка под напором поступают в приемную камеру, оборудованную решеткой для сбора крупных отбросов, и далее проходят механическую очистку в песколовках. Предварительно очищенные от крупных отбросов и взвешенных веществ они поступают на биологическую очистку в аэротенки. Аэротенк представляет собой открытый резервуар, в котором находится смесь активного ила и осветленной воды.

Анаэробно — аэробные условия, создаваемые в аэротенках с использованием взвешенной и прикрепленной активной биомассы, обеспечивают деструкцию органических загрязнений и режим нитро-денитрификации.

Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в аэротенк подается воздух. Смесь очищенной воды и активного ила из аэротенков направляется во вторичный отстойник, который в данной схеме совмещен с аэротенком (по периферии находится зона с тонкослойными модулями). Избыточный активный ил из вторичного отстойника направляется в илоуплотнитель, где объем осадка уменьшается примерно в 4-6 раз и далее на обезвоживание, или на иловые карты. Осветленные воды затем поступают на физико-химическую очистку в смеситель, где смешиваются с реагентами (коагулянтами и флокулянтами) для доочистки от фосфатов, и потом в блоки доочистки, где осветляются от скоагулированных частиц нерастворимых соединений фосфатов на тонкослойных модулях и фильтруются через зернистую загрузку.

Из блоков доочистки направляются на установку ультрафиолетовой дезинфекции и отводятся на выпуск.

Использование анаэробно — аэробной схемы позволяет одновременно с очисткой решать вопросы по минерализации образующихся в технологическом процессе осадков.

Образующийся осадок выгружается на установку механического обезвоживания, а затем складируется на площадке компостирования и периодически вывозится на полигон ТБО.

Городские и локальные очистные сооружения

• На городские приходит смесь бытовых (хозяйственно-фекальных) от населения, производственных стоков от предприятий и ливневых после выпадения осадков, или таяния снега. 
• Локальные устанавливаются, например, на предприятиях для снятия основного количества загрязняющих веществ в промстоках перед сбросом их в городской коллектор, или перед возвращением обратно в технологический процесс.

Вода загрязняется в результате следующих факторов:

• От жителей населенных пунктов, персонала на различных предприятиях (бытовые, или хозяйственно-фекальные сточные воды).
• При использовании в технологических целях (производственные).
• Выпадения осадков или таяния снега (дождевые и талые).

 

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Бытовые сточные воды, как уже известно, в чистом виде встречаются редко и образуются в результате жизнедеятельности человека. Загрязнения, присущие для них — это фекальные отходы, остатки пищи, моющие средства, бытовой мусор, песок и тд., без примесей производственных загрязнений.

Хоз-фекальные стоки одинаковые по своему качественному составу и большую часть загрязнений составляет органика, легко поддающаяся биологическому расщеплению.

В настоящее время многие городские жители уезжают жить в загородные дома, и все большую популярность набирают индивидуальные очистные сооружения в виде различных септиков. Как пример чистых хоз-фекальных стоков можно рассмотреть канализацию от дома или загородной дачи. Здесь мы особое внимание уделим автономной системе очистки в виде одно, или несколькокамерного септика, который устанавливают при отсутствии возможности подключения к городскому коллектору.

Объем септика определяется по норме водопотребления на 1 жителя дома. Очищенные стоки инфильтруются в грунт.

Рассмотрим принцип работы очистных сооружений бытовых сточных вод.

Хоз-фекальные воды по системе канализации попадают сначала в первый отсек септика – отстойник, где происходит механическое отстаивание тяжелых примесей. Далее поступают во вторую камеру септика, где проходят биологическую очистку анаэробными бактериями, благодаря которым сложно молекулярные органические соединения распадаются на более простые элементы для дальнейшего окисления. В септике обязательно предусмотрена вентиляция, так как процесс разложения сопровождается выделением тепла и газа. После биологической очистки поступают в фильтрующий колодец, где фильтруются через слой гравия и щебня и далее очищенные бытовые стоки впитываются в землю.

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Вода, используемая в промышленности в различных технологических процессах, согласно 644 Постановлению РФ должна проходить очистку до необходимых параметров. Набор оборудования комплекса очистки меняется в зависимости от характера производства и наличия специфических присущих каждому производству загрязняющих веществ.

Рассмотрим несколько отраслей промышленности.

Очистные сооружения пищевой промышленности

Спиртовое производство

Производство пива, соков, квасов, различных напитков

Этапы очистки:

• механическая
• биологическая и дальнейший выпуск в горколлектор
• сбор, обезвоживание и утилизация осадков.

Мясокомбинаты, мясоперерабатывающие предприятия

Этапы очистки:

• механическая очистка
• биологическая очистка и дальнейший выпуск в горколлектор
• сбор, обезвоживание и утилизация осадков

Стекольная промышленность

Этапы очистки:

• механическая
• физико – химическая
• биологическая и дальнейший выпуск в горколлектор
• сбор, обезвоживание и утилизация осадков

Так же по этой теме читайте статьи

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ЛИВНЕВЫХ СТОКОВ

ЛОС – это комбинированная емкость, или несколько отдельных емкостей для очистки ливневых и талых стоков. Качественный состав ливневых стоков – это в основном нефтепродукты и взвешенные вещества от промышленных производств и селитебных территорий. Они, согласно законодательству, должны проходить очистку до НДС.

Устройство ливневых очистных сооружений с каждым годом модернизируется, в связи с увеличением количества автомобилей, торговых центров, промплощадок.

Стандартный набор оборудования очистных сооружений ливневых стоков – это цепочка из распределительного колодца, пескоотделителя, бензомаслоотделителя, сорбционного фильтра и колодца отбора проб.

Многие компании на данный период применяют комбинированную систему очистки сточных вод. Однокорпусные ЛОС – это емкость, разделенная внутри перегородками на секции пескоуловителя, нефтемаслоуловителя и сорбционного фильтра. При этом цепочка выглядит следующим образом: распредколодец, комбинированный песконефтемаслоуловитель и колодец отбора проб. Разница в занимаемой площади оборудования, в количестве емкостей и, соответственно, в цене. Отдельно стоящие модули выглядят громоздко и получаются дороже однокорпусных.

Принцип работы состоит в следующем:

После выпадения осадков или таяния снега, вода, содержащая взвеси, нефтепродукты и другие загрязнения с промплощадок, или селитебной (жилой) территории поступает к решеткам дождевых колодцев и далее по коллекторам собирается в усредняющем резервуаре, если представлены ЛОС накопительного типа, или сразу черед распределительный колодец подаются на очистные сооружения ливневой канализации.   

Распределительный колодец служит для того, чтобы самый первый грязный сток направлять на очистку, а уже по прошествии времени, когда на поверхности уже не будет загрязнений, условно — чистый сток по байпасной линии будет отводиться на сброс в канализацию или в водоем. Ливневые стоки проходят первый этап очистки в песколоуловителе, в котором происходит гравитационное осаждение нерастворимых веществ и частичное всплытие свободноплавающих нефтепродуктов. Затем через перегородку перетекают в нефтемаслоуловитель, в котором установлены тонкослойные модули, благодаря которым по наклонной поверхности взвешенные вещества оседают на дно, а большая часть нефтяных частиц поднимается наверх. Последним этапом очистки служит сорбционный фильтр с активированным углем. За счет сорбционного поглощения улавливается оставшаяся часть нефтяных частиц и мелких механических примесей.

Данная цепочка позволяет обеспечить высокую степень очистки и сбрасывать очищенную воду в водоем.

Например, по нефтепродуктам до 0,05 мг/л, а по взвешенным веществам до 3 мг/л. Эти показатели полностью соответствуют действующим нормативам, регламентирующим сброс очищенных вод в рыбохозяйственные водоемы.

КАЛАЛИЗАЦИОННЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ КОС ДЛЯ ПОСЕЛКА

В настоящее время вблизи мегаполисов строится большое количество автономных поселков, которые позволяют жить в комфортных условиях «на природе», не отрываясь от привычной городской жизни. Такие населенные пункты, как правило, имеют отдельную систему водоснабжения и канализации, так как нет возможности подключиться к центральной канализации.

Наиболее рациональным решением будет установка блок-контейнерных очистных сооружений. Они представляют собой один, или несколько блок — контейнеров, внутри которых размещается технологическое оборудование.

Компактность и мобильность таких станций очистки позволяет избежать огромных затрат на монтаж и строительство.

Однако, несмотря на малые размеры, в модулях располагается все необходимое оборудование для полной биологической очистки и обеззараживания стоков с достижением показателей качества очищенных сточных вод, соответствующих требованиям СанПиН 2.1.5.980-00. Несомненным плюсом является полная заводская готовность блок-контейнеров, простота их установки и дальнейшей эксплуатации.

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ГОРОДА

Крупный город – крупные канализационные очистные сооружения КОС. Логично, ведь расход сточных вод, поступающих на обработку, напрямую зависит от количества жителей: норма водоотведения равна норме водопотребления. А для большого объема жидкости нужны соответствующие емкости и резервуары. Этот факт формирует интерес к устройству и функционированию таких КОС.

При проектировании канализационных сетей населенного пункта учитывается нагрузка на трубопроводы, которые подбирают из расчета на пропуск требуемого количества стока. Чтобы не закапывать трубы очень большого диаметра, по которым загрязненная жидкость переправлялась бы на необъятные площади очистных сооружений, в больших городах строятся несколько ОС.

Таким образом, мегаполис делится на несколько «городов» (районов), а уже для каждого из них проектируется станция очистки.

Наглядным примером являются очистные сооружения в столице России, среди которых есть Люберецкие производительностью 3 млн. м³/сут – крупнейшие в Европе. Основной блок – старые модернизированные ОС, обеспечивающие половину мощности станции, два других блока – 1 млн. м³/сут и 500тыс. м³/сут.

Особенностями устройства таких станций очистки сточных вод являются увеличенные размеры сооружений по сравнению с ОС других городов: отстойники диаметром 54 метра, а каналы сопоставимы с небольшими реками.

С точки зрения технологии все стандартно: механическая очистка, отстаивание, биологическая очистка, вторичное отстаивание, обеззараживание. Подробнее о стадиях в биологических очистных комплексах и методах очистки Вы можете прочитать на нашем сайте.

Основная особенность лишь в том, какой вид имеют сооружения для данных этапов обработки. Например, Москва, как известно, строилась не сразу, но большим источником для очистных сооружений она была всегда. Строились железобетонные сооружения, которые сегодня претерпели несколько реконструкций и модернизаций. Из-за снижения количества разбавляемой чистой воды часть ранее построенных сооружений законсервирована или используется в других целях. В этом также заключается особенность устройства ОС: старые каналы песколовок становятся промежуточным резервуаром, коридор аэротенка преобразуется и немного по-другому работает.

Главное, что существенно отличает ОС крупных городов от их меньших братьев, — это закрытые конструкции.

Иными словами, на всех построенных в 60-70-е годы сооружениях монтируется крыша. Это делается для того, чтобы устранить запах, который может распространяться до новостроек, которые, в свою очередь, возникли по причине географического расширения мегаполиса. И если раньше станция очистки сточных вод была значительно удалена от города, то сейчас располагается вблизи новых жилых комплексов.

По той же причине, на подобных ОС устанавливаются распрыскиватели, которые выпускают специальные вещества, нейтрализующие запахи стоков.

Любые очистные сооружения – это сложная взаимосвязь процессов. Конечно, со своей задачей они справятся на 100%, но осложнять их работу не нужно. Отходы – в мусорку, сантехника – по назначению.

Автор: ООО «НПО «Агростройсервис»
Дата публикации: 01.05.2018

Другие статьи

Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод: устройство и принцип работы

Прежде чем проектировать очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод или стоков иных типов, важно выяснить их объем (количество стоков, образующихся за определенный период времени), наличие примесей (токсичных, нерастворимых, абразивных и пр.) и другие параметры.

Виды сточных вод

Очистные сооружения сточных вод устанавливаются на стоки различных типов.

• Хозяйственно-бытовые стоки – это сливы из сантехнических приборов (умывальников, моек, унитазов и пр.) жилых зданий, в том числе, и частных домов, а также учреждений, общественных зданий. Хозяйственно-бытовые стоки опасны как питательная среда для болезнетворных бактерий.
• Производственные стоки образуются на предприятиях. Категория характеризуется возможным наличием разнообразных примесей, некоторые из которых значительно затрудняют процесс очистки. Очистные сооружения промышленных сточных вод обычно сложны по конструкции и имеет несколько ступеней очистки. Комплектность таких сооружений подбирается в соответствии с составом стоков. Промышленные сточные воды могут быть токсичными, кислотными, щелочными, имеющими механические примеси и даже радиоактивными.
• Ливневые стоки из-за способа образования называются также поверхностными. Их также именуют дождевыми или атмосферными. Стоки данного типа – это жидкость, образующаяся на крышах, дорогах, террасах, площадях при выпадении осадков. Очистные сооружения ливневых сточных вод обычно включают несколько ступеней и способны удалять из жидкости примеси различного типа (органические и минеральные, растворимые и нерастворимые, жидкие, твердые и коллоидные). Ливневые стоки – наименее опасные и наименее загрязненные из всех.

Виды очистных сооружений

Для того, чтобы понять, из каких блоков может состоять комплекс очистки, следует знать основные виды очистных сооружений для сточных вод.

К ним относятся:

• механические сооружения,
• установки биоочистки,
• кислородонасыщающие установки, обогащающие уже очищенную жидкость,
• адсорбционные фильтры,
• ионообменные блоки,
• электрохимические установки,
• оборудование физико-химической очистки,
• обеззараживающие установки.

К оборудованию для очистки стоков можно причислить и сооружения и резервуары для складирования и хранения, а также для обработки отфильтрованного осадка.

Городские очистные сооружения

Принцип работы комплекса очистки сточных вод

В комплексе может быть реализована схема очистных сооружений сточных вод с наземным или подземным исполнением.
Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод устанавливаются в коттеджных поселках, а также в небольших населенных пунктах (150-30 000 человек), на предприятиях, в районных центрах и пр.

Если комплекс устанавливается на поверхности земли, он имеет модульное исполнение. Для того, чтобы минимизировать повреждения, снизить расходы и трудозатраты на ремонт подземных конструкций, их корпуса изготавливают из материалов, прочность которых позволяет противостоять давлению грунта и подземных вод. Кроме прочего, такие материалы отличаются долговечностью (до 50 лет службы).

Чтобы понять принцип работы очистных сооружений сточных вод, рассмотрим, как функционируют отдельные ступени комплекса.

Механическая очистка

Эта ступень включает в себя следующие типы сооружений:

• первичные отстойники,
• пескоуловители,
• сорозадерживающие решетки и т.п.

Все эти приспособления предназначены для устранения взвесей, крупных и мелких нерастворимых примесей. Самые крупные включения задерживаются решеткой и попадают в специальный съемный контейнер. Так называемые песколовки обладают ограниченной производительностью, поэтому при интенсивности подачи стоков на очистные сооружения более 100 куб. м. в сутки, целесообразно устанавливать параллельно два приспособления. В этом случае их эффективность будет оптимальной, пескоуловители смогут задерживать до 60% взвеси. Задержанный песок с водой (песчаная пульпа) отводится на песковые площадки или в песчаный бункер.

Биологическая очистка

После удаления основной массы нерастворимых примесей (осветления стоков) жидкость для дальнейшей очистки поступает в аэротенк – сложное многофункциональное устройство с продленной аэрацией. Аэротенки разделятся на участки аэробной и анаэробной очистки, благодаря чему одновременно с расщеплением биологических (органических) примесей производится вывод из жидкости фосфатов и нитратов. Это существенно повышает эффективность работы второй ступени очистного комплекса. Активная биомасса, выделяемая из стоков, задерживается в специальных блоках, загруженных полимерным материалом. Такие блоки размещаются в зоне аэрации.

После аэротенка иловая масса переходит во вторичный отстойник, в нем происходит разделение на активный ил и очищенные стоки.

Доочистка

Доочистка сточных вод производится на самопромывных песчаных фильтрах или с помощью современных мембранных фильтров. На этом этапе количество взвешенных веществ, присутствующих в воде, сокращается до 3 мг/л.

Обеззараживание

Обеззараживание очищенных стоков выполняется методом обработки жидкости ультрафиолетом. Для повышения эффективности работы этой ступени очистные сооружения биологической очистки сточных вод оснащаются дополнительным воздуходувным оборудованием.

Стоки, прошедшие все ступени комплекса очистки, безопасны для окружающей среды и могут сбрасываться в водоем.

Если вас интересует, как сделать канализацию на даче своими руками, то эта информация есть в отдельной статье.

О том, как проводится монтаж ПНД труб своими руками, вы можете узнать из другого материала сайта.

А зачем нужна и как используется в сантехнике «американка» читайте по этой ссылке.

Проектирование очистных систем

Очистные сооружения производственных сточных вод проектируются с учетом следующих факторов:

• уровня залегания грунтовых вод,
• конструкции, геометрии, расположения подводящего коллектора,
• комплектности системы (тип и количество блоков, определяемые заблаговременно на основании биохимического анализа стоков или их прогнозируемого состава),
• расположения компрессорных установок,
• наличия свободного подъезда для транспорта, который будет осуществлять вывоз мусора, задерживаемого решетками, а также для ассенизаторской техники,
• возможного размещения вывода очищенной жидкости,
• необходимости использования дополнительного оборудования (определяется наличием специфических примесей и другими индивидуальными особенностями объекта).

Важно: Очистные сооружения поверхностных сточных вод должны проектироваться только компаниями или организациями, обладающими сертификатом СРО.

Монтаж установок

Правильность монтажа очистных сооружений и отсутствие ошибок на этом этапе во многом определяют долговечность комплексов и их эффективность, а также бесперебойность работы – один из важнейших показателей.

Монтаж локальной очистной установки

Монтажные работы включают в себя следующие этапы:

• разработка схем монтажа,
• осмотр площадки и определение ее готовности к монтажу,
• строительные работы,
• подключение установок к коммуникациям и соединение их между собой,
• пуско-наладочные работы, регулировка и настройка автоматики,
• сдача объекта.

Полный комплекс монтажных работ (перечень необходимых операций, объем работ, требуемое для их выполнения время и другие параметры) определяются, исходя из особенностей объекта: его производительности, комплектности), а также с учетом характеристик места монтажа (тип рельефа, грунт, расположение грунтовых вод и др.).

Обслуживание очистных сооружений

Своевременное и профессиональное обслуживание очистных сооружений обеспечивает эффективность оборудования. Поэтому такие работы должны выполняться специалистами.

В комплекс работ входят:

• удаление задержанных нерастворимых включений (крупного мусора, песка),
• определение количества образующегося ила,
• проверка содержания кислорода,
• контроль работы по химическим и микробиологическим показателям,
• проверка функционирования всех элементов.

Важнейшим этапом обслуживания локальных очистных сооружений является контроль работы и профилактика электрооборудования. Обычно к этой категории относятся воздуходувные машины и перекачивающие насосы. В аналогичном обслуживании нуждаются и установки ультрафиолетового обеззараживающего излучения.

Очистка сточных вод — Википедия

Танк-отстойник первичной очистки

Очистка сточных вод — комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах перед выпуском их в водоёмы. Очистка сточных вод осуществляется на специальных очистных сооружениях

[1].

Процесс очистки делится на 4 этапа:

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

Пункт очистки воды в Агуас-Корриентес (Уругвай)

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание грубых и тонкодисперсных примесей^{[источник не указан 2535 дней]}.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.

Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, битого стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.

Первичные отстойники, куда на следующем этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глубиной три-пять метров, радиальной или прямоугольной формы. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более лёгкие, чем вода, загрязнения в бункер.

Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 %^{[источник не указан 2535 дней]}.

В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

Биологическая очистка является основным этапом очистки сточных вод. Предполагает очистку растворённой части загрязнений сточных вод (органические загрязнения — ХПК, БПК; биогенные вещества — азот и фосфор) специальным биоценозом (бактерий, простейших и многоклеточных организмов), который называется активным илом или биоплёнкой.

Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные бактерии, в зависимости от наличия или отсутствия кислорода воздуха в иловой смеси (смеси активного ила и сточной воды). На этом основана реализация процессов аэробной очистки от органических веществ и нитрификации (окисления органических загрязнений и аммонийного азота в аэробных условиях) и денитрификации (окисления нитратов до газообразного азота в аноксидных условиях).

С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются варианты со свободно плавающим илом — активный ил (аэротенки), с прикреплёнными микроорганизмами на специальных носителях — биофильтры и метантенки (анаэробное брожение). Последние используются для получения из осадков природного газа (метана), так называемого биогаза.

Системы со свободно плавающим активным илом могут реализовываться в проточном режиме (аэротенк-отстойник) и в циклическом режиме (реакторы периодического действия).

Также в биологической очистке после аэротенков существует вторичные отстойники. Во вторичных отстойниках находятся илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников и возврат в аэротенк (возвратный ил). Лишний прирощенный ил выводится из системы (избыточный ил).

Биологическая очистка основана на способности активного ила к осаждению, поэтому всегда процесс биологической очистки включает два этапа: 1. контакт активного ила с загрязнённой водой определённое время (рассчитывается по различным методикам), 2. отстаивание (процесс гравитационного разделения активного ила и очищенной воды. Для ускорения процесса илоразделения самой современной является технология мембранного разделения с применением ультрафильтрационных мембран.

Данные методы используют для доочистки от растворённых примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.

В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются:

Важным этапом при очистке сточных вод является механическое обезвоживание осадка. На данный момент существует несколько технологий обезвоживания — с помощью камерных фильтр-прессов, с помощью дисковых шнековых дегидраторов, с помощью ленточных прессов и с помощью центрифуг (декантеров). Каждая технология имеет свои плюсы и минусы (занимаемая площадь, энергопотребление, стоимость и т. п.). При обезвоживании обычно используют реагент (флокулянт) для увеличения эффективности обезвоживания. В настоящее время широкое применение получает использование центрифуг для обезвоживания. Качество разделения жидкой и твёрдой фракции самое высокое из вышеупомянутых технологий.

Для окончательного обеззараживания сточных вод, предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоём, применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных сооружениях в городах России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность, очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод, такие как гипохлорит, дезавид (сам реагент и его компоненты не входят в список разрешённых к применению в целях обеззараживания. В ЕС основной компонент запрещён с 09.02.2010) и озонирование.

Наряду со стационарными станциями очистки сточных вод в случаях, когда имеется потребность в очистке небольших их объёмах или не постоянно, применяются мобильные станции водоочистки. Как правило, они состоят из барботёра, угольного фильтра, ёмкости обеззараживания и циркуляционного насоса.

В ряде случаев механическая и химреагентная очистка не даёт необходимых результатов. Альтернативой является термическая утилизация технологических сточных вод путём их сжигания в печах, горелках и различного рода установках. За рубежом наибольшее распространение получили печи термического разложения (более совершенные, но дорогостоящие). В России широко используется огневой метод — универсальный, надёжный и недорогой.

Суть его заключается в том, что технологические стоки в распылённом мелкодисперсном состоянии впрыскиваются в факел, образуемый при сжигании газообразного или жидкого топлива. При этом происходит испарение воды, а вредные примеси разлагаются (сгорают) до составляющих (СО₂ и Н₂О).^[2]

Происхождение названия «станция аэрации»[править | править код]

В некоторых городах России, например, в Москве и Санкт-Петербурге, очистные сооружения из соображений благозвучности носят название «станция аэрации» (в Москве) или «центр аэрации» (ЦА) (в Санкт-Петербурге). В очистных сооружениях аэрация действительно применяется и является основным, но не единственным процессом.

виды и этапы очистки, проектирование

Очистные сооружения – это оборудованные комплексы, предназначенные для очищения, обеззараживания канализационных вод. Необходимы для сохранения экологии окружающей среды. Состоят из специальных фильтров, где происходит поэтапная обработка сточных вод. В таких сооружениях используются реагенты. Применяются различные методы очистки.

Узнайте про назначение и виды очистных сооружений.

Этапы очистки сточных вод

Сточные воды из канализационных труб содержат много загрязнителей – фекальные массы, поверхностно-активные вещества, бумага и т.д. Поэтому перед тем, как выпустить их в водоем, необходима поэтапная очистка, включающая механический и биологический способы.

Механический

Хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в насосную станцию, в резервуар. Воды попадают в цех механической очистки для избавления от крупных отходов – бытового мусора: полиэтиленовых пакетов, тряпок, бумаги.

Существует несколько водоочистных устройств для избавления от загрязнителей:

1. Решетки, сита. Ширина отверстий в них не превышает 1,6 см, что позволяет улавливать мусор, попавший в канализацию, – изделия из пластмассы, банки, бутылки. Твердые отходы вывозят на переработку. Решетки сделаны из металлических прутьев.
2. Песколовки. Эти устройства улавливают более мелкий мусор – частицы песка, осколки стекол, мелкие камни, которые выкачиваются насосом, промываются.
3. Жироловки способны отфильтровывать жир, масла, бензин и углеводороды.
4. Отстойники. Существуют вертикальные и горизонтальные отстойники. Они используются для того, чтобы освободить воду от взвешенных частиц и ила. Для ускорения протекания реакций используют реагенты.
5. Прочие элементы очистки – мембраны, септики.

Биологический

При помощи специальных бактерий, водорослей сточные воды очищают от загрязнений.

Аэробные и анаэробные бактерии питаются химическими веществами, перерабатывая их в более безопасные для окружающей среды соединения.

Этапы биологической очистки:

1. Аэротенк. В нем вода, проходящая очистку, смешивается с илом, содержащим микроорганизмы. Если бактерии аэробные, то вода обогащается кислородом для их дыхания.
2. Цех очистки воздуха.
3. Вторичные отстойники. Они необходимы для очистки от ила, содержащего микроорганизмы. Используются поверхностный и придонный скребковые механизмы, удаляющие ил сверху и со дна отстойника.
4. Обработка осадка ила. В процессе его сбраживания образуется метан, который может быть использован в производственных целях. Иногда сбраживание происходит с участием кислорода, для этого нужен преаэратор. Сбродивший ил просушивается с помощью вакуум-фильтров.
5. 

   Можно проводить доочистку сточных вод.

   Современные биофильтры, содержащие специальные бактерии. Они могут состоять из гранитной крошки. Периодически проводится чистка фильтров и замена их содержимого.

Сначала сточные воды после механической очистки проходят фильтрацию, затем поступают во вторичные отстойники. Ил из отстойников направляется в аэротенк, затем его уплотняют и высушивают.

Доочистка сточных вод

Механический и биологический этапы очистки удаляют 90% загрязнителей, однако не избавляют воду от микроорганизмов, что опасно для окружающей среды. Поэтому необходима доочистка.

Биореакторы глубокой доочистки

Биореакторы используются для окисления неорганических веществ и превращения их в органические. Реакции происходят на поверхности специальных дисков. Автотрофные микроорганизмы нуждаются в кислороде, поэтому включается аэрация жидкости.

Фильтры доочистки сточных вод

Фильтрация происходит через песок. Сточные воды подаются снизу вверх. Сами фильтры расположены ниже других установок. Содержимое фильтров автоматически обновляется.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Для дезинфекции воды используется хлорирование, озонирование, гамма-облучение, переменный ток, ультразвук, ультрафиолетовое излучение.

Ультрафиолетовое облучение – эффективный способ, позволяющий уничтожать все болезнетворные микроорганизмы – бактерии, вирусы, простейших, грибки. Мутность снижает эффективность облучения, поэтому необходима большая мощность. Постепенно загрязнения оседают на УФ-лампе, и ее нужно чистить.

Виды хлорирования: суперхлорирование, двойное хлорирование, с предварительной аммонизацией. Ультрафиолетовое облучение имеет преимущество перед хлорированием – не оставляет запах и не вредит здоровью, не загрязняет окружающую среду.

Ультрафиолетовое обеззараживание воды.

Очистка от фосфатов

Фосфаты содержатся в стиральных порошках и других моющих средствах. Они загрязняют окружающую среду, приводя к цветению водоемов. Для очистки от солей фосфорной кислоты используют уплотнители перед биологическим этапом очистки и песчаными фильтрами.

Виды очистных сооружений

Для очистки поверхностных вод из водоема перед подачей в дома используются отстойники и фильтры. Чтобы обработать канализационные отходы, применяют аэротенки, метантенки, септики, поля орошения и фильтрации, биологические пруды.

ОС характеризуются наличием этапов очистки, объемом обрабатываемой воды.

Городские

Эти КОС используются в городах. Они снабжены метантенками, устройствами флотации. Предназначены для очищения канализационных бытовых и производственных жидких отходов.

Крупнейшими ОС являются Курьяновские ОС, обрабатывающие в день более 2 млн м³ отходов.

Локальные

Это очистные сооружения, обрабатывающие сточные воды абонента. Существуют автономные ОС и ОС, подключенные к общей канализации. Они используются в небольших городах, селах, предприятиях, дачных участках, автомойках. Обслуживаются такие ОС специалистами.

Для частного дома

Существует несколько видов очистных сооружений для частных домов:

1. Выгребная яма – это место для сброса канализационных отходов.
   Для ее обслуживания необходимы услуги ассенизатора, поэтому при ее сооружении нужно позаботиться об удобном подъезде к ней. Недостаток состоит в том, что такая яма может загрязнять подземные воды.
2. Накопитель.
   В отличие от выгребной ямы не загрязняет окружающую среду, т.к. представлен емкостью из металла или пластика. По мере ее наполнения необходимо вызывать ассенизационную машину.
3. 

   Ливневое очистное сооружение.

   Септик.
   Это оборудованная большая емкость, в которой происходит осаждение камней, песка, подъем жировых капель на поверхность, биологическая очистка со снижением уровня азотистых веществ.
   Недостатком септика является дороговизна и выброс фосфатов, большая площадь сооружения. Его необходимо дополнять полями орошения, фильтрации.

4. Станция глубокой биологической очистки.
   Является самым эффективным сооружением. Используется электричество.

Ливневые

Используются для очистки дождевых стоков, в которые попадают нефтепродукты, мусор.

Обработка происходит через несколько устройств:

1. Отстойник.
   Здесь происходит очищение от крупного мусора.
2. Тонкослойный модуль.
   На гидрофобных пластинках собираются нефтепродукты, масла, жиры.
3. Сорбционный волокнистый фильтр.
   Задерживает то, что не уловило предыдущее устройство.
4. Коалесцентный модуль.
   Отделяет жировые капли более 0,2 мм в диаметре.
5. Угольный фильтр доочистки.
   Полностью очищает воду от нефтепродуктов.

Вспомогательные помещения очистных сооружений

Для обслуживания ОС необходима административная часть, лаборатория, цех аэрации, очистка воздуха.

Цех аэрации

В этом помещении обеспечивается насыщение жидких отходов кислородом с помощью воздуходувок. Датчики фиксируют уровень насыщения кислородом.

Утилизация избыточного активного ила микроорганизмов

Ил образуется на этапе биологической очистки. Он удаляется, обезвоживается и утилизируется. Для обезвоживания ила используют вещества, сгущающие его. Затем его помещают в илоуплотнитель. Потом в центрифугу. Его высушивают теплым воздухом. Вода, выделившаяся при центрифугировании, повторяет цикл очистки.

Очистка воздуха

Воздух очистных сооружений имеет неприятный запах и загрязняет атмосферу. Поэтому его сначала прогоняют через биореактор, а затем обеззараживают ультрафиолетом.

Лаборатория на очистных сооружениях

Лаборанты, обслуживающие ОС, делают пробы воды на содержание в них микробов, загрязнений. Таким образом они контролируют качество очистки и исправность оборудования.

Может быть лаборатория на очистных сооружениях.

Административно-бытовой комплекс

В состав административного комплекса входят ремонтные мастерские, кабинеты руководителя, бухгалтеров, инженеров, кадровых работников, лаборатории, диспетчерской.

Электроподстанция

Электричество необходимо для работы всей системы, в том числе ультрафиолетовых ламп, другого оборудования. Чтобы электростанция работала бесперебойно, ее оснащают дизельным генератором.

Проектирование очистных сооружений

Проектировщики ОС учитывают мощность сооружений, уровень загрязненности жидких отходов, требуемый уровень очистки.

Стадии проектирования:

1. Предварительные работы – оценка загрязненности, желаемой площади постройки.
2. Сбор документов на разрешение у Природнадзора, СЭС.
3. Выбор технологии очищения.
4. Составление сметы на строительство.
5. Лабораторные пробы на эффективность.
6. Разработка и согласование документов на проект.

Видео о схеме ОС.

Монтаж сооружений очистки

Монтаж ОС происходит в несколько стадий:

1. Роется котлован для ОС, засыпается песком или бетонируется. Либо закладывается фундамент, на котором строят здание.
2. Подключается оборудование (фильтры, аэрация) к канализации, электросети, системе водоснабжения.
3. Объект проверяется на качество работы, устойчивость к перегрузке и сдается.

Для корректной работы ОС необходимо его постоянное обслуживание.

устройство локальных систем очистки, типы, виды биологической очистки, принцип работы очистных сооружений канализации

Содержание:

С помощью канализационных очистных сооружений осуществляется отвод хозяйственных, атмосферных и промышленных стоков. Ошибки в их проектировке и строительстве чреваты многими негативными последствиями.

Как работает канализация

Состоят локальные очистные сооружения канализации из ряда отдельных модулей.

Несмотря на то, что набор блоков может отличаться, алгоритм работы у всех систем одинаковый:

1. Вначале поступившие внутрь стоки проходят механическую очистку. Это позволяет извлечь крупные частицы минерального и органического происхождения. Приспособления применяются самые простые – решётки и сита. Чтобы отфильтровать менее крупные фракции (стеклянный бой, песок, шлак), используются песколовки. Благодаря мембранным приспособлениям достигается более тщательная чистка. Отстойник позволяет выявить взвешенные компоненты – в основном речь идет о минеральных примесях.
2. Далее в работу вступают очистные сооружения биологической очистки. Чтобы разложить органические соединения на отдельные компоненты, используют бактерии повышенной активности. Жидкие составляющие проходят через биофильтр, что позволяет получить ил и газообразные соединения.
3. Последним этапом работы локальных канализационных очистных сооружений является обеззараживание отходов химическим путем. Выходящая наружу жидкость с точки зрения санитарных норм вполне подходит для технического использования.

Разновидности канализационных систем

Разработка местных очистных сооружений осуществляется до того, как будут проводиться основные строительные мероприятия. Перед началом проектирования проводится подбор наиболее оптимальной системы, учитывая ее назначение, характер стоков и их объем.

Давайте рассмотрим, как устроена канализация в городе. В настоящее время существуют следующие виды очистных сооружений:

• Локальные.
• Индивидуальные (автономные).
• Блоки и модули.

Локальные очистные сооружения

Локальный тип очистных сооружений позволяет собирать и очищать стоки на отдельных объектах. В зависимости от типа обслуживаемых зданий, локальные системы делятся на хозяйственно-бытовое и промышленные. Традиционное устройство очистных сооружений предусматривает постепенное снижение скорости сточных вод по мере их удаления от точки сброса. При этом твердые фракции постепенно выпадают в осадок, образуя на дне трубы налет. Для удаления оставшихся примесей используются системы доочистки.

Принцип работы очистных сооружений канализации классического типа подразумевает наличие достаточно габаритных ёмкостей (или – отстойников). Они нужны для отстаивания отходов. Подобные системы очистных сооружений практически не применяются для оснащения небольших частных построек. Как показал опыт эксплуатации локальных очистных сооружений, что эти конструкции больше всего подходят для небольших населенных пунктов, в которых отсутствуют централизованные канализационные магистрали.

Септики

Данные приспособления широко применяются при устройстве очистных сооружений канализации автономного типа. Как правило, речь идет о загородных домах. Важно понимать принцип работы автономной канализации, если вы собираетесь ее самостоятельно делать или обслуживать.

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

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

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

Аэротенки

Эти приспособления входят в состав габаритных промышленных очистных сооружений канализации. Их функция состоит в переработке заводских и фабричных отходов. Аэротенки представляют собой емкости больших объемов, в которых вода перемешивается с активным илом.

Чтобы повысить скорость реакции, жижу обогащают кислородом. Бывают случаи, когда аэротенки включаются в состав автономных канализаций загородных построек. Для этих целей были разработаны портативные баки, которые для удобства устанавливают внутри септиков. Для повышения эффективности аэротенков их могут комплектовать специальными уловителями, позволяющими выводить из отходов жир и нефтепродукты.

Биологические фильтры

В составе канализационных конструкций часто присутствуют биологические фильтры. Как правило, речь идет о встроенных элементах. Биофильтрами обычно усиливают локальные очистные системы. Основным активным веществом для биологической фильтрации выступают специальные бактерии, благодаря которым существенно убыстряется процесс разложения отходов. В результате получается достаточно чистая вода, в составе которой отсутствуют вредные для окружающей среды компоненты. Ее разрешается сливать в грунт или ближайший водоем.

Ливневки

Целью очистных сооружений является выведение из стоков вредных примесей неорганического и органического характера. После этого отфильтрованную воду разрешается применять для полива городов и полей. Сбор, транспортировка и очищение талых и дождевых вод осуществляется посредством ливневой канализационной системы. Традиционные канализационные магистрали для этих целей не предназначены.

Благодаря ливневой системе очистных сооружений канализации достигается защита фундаментов, дорожных покрытий и газонов. Если все сделать правильно, приусадебная территория не будет подтапливаться весной и во время сильных дождей. Излишки воды посредством системы желобов и труб отводятся внутрь общего коллектора. Согласно нормативам, ливневку необходимо монтировать ниже уровня промерзания замели, чтобы она смогла бесперебойно функционировать в любое время года. В состав системы входят фильтры для устранения мелких фракций (песка, частиц стекла, каменной крошки и т.п.). Как результат, коллектор принимает очищенную воду.

В тех случаях, когда необходима более тонкая очистка стоков, водные очистные сооружения дополняются сорбционными модулями и фильтрами удаления нефтепродуктов. Это позволяет добиться такого уровня чистоты отходов, что готовую жидкость можно будет сливать в водоемы или использовать для орошения огородов и клумб. Обслуживание ливневых конструкций подразумевает периодическую замену фильтрационных картриджей.

Автономные системы

По своей конструкции автономные канализационные системы очень похожи на локальные очистные сооружения. Хотя определенные отличия, безусловно, имеются. К этому виду очистных сооружений сточных вод относят септики и емкости для аккумуляции отходов. Вначале сточные воды накапливаются внутри системы, а после проходят процедуру фильтрации.

Блоки и модули

Благодаря блочным и модульным разновидностям очистных сооружений достигается более глубокая очистка отходов. Как правило, конструкциями данного типа оснащаются заводы, фабрики и промышленные цеха.

Использование блоков и модулей позволяет достигать следующих целей:

• Высокое качество итогового результата очистки.
• Уменьшение процента иловых отложений в очищенной воде.
• Защита окружающей среды от вредного воздействия.
• Возможность повторного использования очищенной воды.

Блочные и модульные системы превосходят простейшие очистные сооружения в плане эффективности и производительности. Их потенциала вполне хватает, чтобы обслуживать все дома в районе. Блоки и модули хорошо справляются с температурными колебаниями, и могут применяться в местностях с суровым климатом.

Какой вариант лучше

Для того, чтобы определиться с разновидностью очистной системы, рекомендуется ориентироваться на следующие критерии:

1. Суммарный объем стоков, вырабатываемый данным объектом в течении суток.
2. Где находятся очистные сооружения – под землей или на ее поверхности. Местности с высоким уровнем подземных вод требуют использования поверхностных коммуникаций.
3. Из чего состоят очистные сооружения: перечень отдельных секций обычно содержится в сопроводительной инструкции.
4. Специфика монтажа очистных сооружений. Для самостоятельной установки более всего подходят пластиковые септики.

Отдельные разновидности работают в полностью автономном режиме. Другие модели очистных сооружений нуждаются в электрическом питании. По ходу сооружения необходимо учитывать существующие санитарные нормативы. Те конструкции, которые обслуживаются ассенизаторской машиной, нуждаются в обустройстве свободного подъезда.

Специфика проектирования

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

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

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

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

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

Любое нарушение санитарных предписаний чревато денежными и административными взысканиями.

Водоочистные сооружения: особенности, виды, схемы работы

Современная экология, увы, оставляет желать лучшего – все загрязнения биологического, химического, механического, органического происхождения рано или поздно проникают в почву, водоемы. Запасы «здоровой» чистой воды с каждым годом становятся все меньше, в чем играет определенную роль постоянное использование бытовой химии, активное развитие производств. В стоках содержится огромное количество токсичных примесей, удаление которых должно быть комплексным, многоуровневым.

Очистка сточных вод методы и специальное оборудование

Для водоочистки используются разные методы – выбор оптимального осуществляется с учетом типа загрязнений, желаемых результатов, имеющихся возможностей.

Самый простой вариант – механическая очистка. Она направлена на выведение нерастворимых компонентов, которые загрязняют воду – это жиры, твердые включения. Сначала стоки проходят через решетки, потом сита и попадают в резервуары-отстойники. Мелкие компоненты осаждают песколовки, нефтепродукты – бензомаслоуловители, жироловки.

Более совершенный способ очистки – мембранный. Он гарантирует максимально точное удаление загрязнений. Биоочистка стоков предполагает применение соответствующих организмов, которые окисляют органические включения. В снове методики лежит естественная очистка водоемов и рек за счет их населения полезной микрофлорой, удаляющей фосфор, азот и другие лишние примеси. Биологический метод очистки может быть анаэробным и аэробным. Для аэробной нужны бактерии, жизнедеятельность которых невозможна без кислорода – устанавливаются биофильтры, аэротенки, заполненные активным илом. Степень очистки, эффективность выше, чем для биофильтром очистки стоков. Анаэробная очистка доступа кислорода не требует.

Физико-химический метод предполагает применение электролиза, коагуляции, а также осаждение фосфора металлическими солями. Дезинфекцию проводят путем ультрафиолетового облучения, обработкой хлором, озонированием. Дезинфекция ультрафиолетовым облучением – намного более безопасный и эффективный метод, чем хлорирование, поскольку он проводится без образования токсичных веществ. УФ-излучение губительно для всех организмов, поэтому уничтожает всех опасных возбудителей. Хлорирование основывается на способности активного хлора воздействовать на микроорганизмы и уничтожать их. Существенный недостаток метода – образование хлорсодержащих токсинов, канцерогенных веществ.

Озонирование предполагает обеззараживание сточных вод озоном. Озон – это газ с трехатомной молекулярной структурой, сильный окислитель, который убивает бактерии. Методика дорогая, применяется с выделением кетонов, альдегидов.

Термическая утилизация оптимально подходит для обработки технологических сточных вод, если другие методики не эффективны. На современных очистных комплексах сточные воды проходят многосоставную поэтапную очистку.

Очистные сооружения сточных вод: требования к системам очистки, виды очистных сооружений

Всегда рекомендована первичная механическая очистка, затем биологическая обработка, доочистка и дезинфекция стоков.

• Для проведения механической очистки применяются стержни, решетки, песколовки, усреднители, отстойники, септики, гидроциклоны, центрифуги, флотационные установки, дегазаторы.
• Илосос – специальное приспособление для очистки воды активным илом. Другие составляющие системы биоочистки – биокоагуляторы, илососы, аэротенки, фильтры, вторичные отстойники, илоотделители, поля фильтрации, биологические пруды.
• В рамках доочистки используется нейтрализация, фильтрация стоков.
• Дезинфекция, обеззараживание производятся хлором, электролизом.

Что подразумевается под сточными водами?

Сточные воды представляют собой загрязненные производственными отходами водные массы, для удаления которых с площадей населенных пунктов, предприятий промышленности применяются соответствующие канализационные системы. Также к стокам относятся воды, образовавшиеся в результате выпадения осадков. Органические включения начинают массово гнить, что вызывает ухудшение состояния водоемов, воздуха, приводит к массовому распространению бактериальной флоры. Важными задачами водоочистки по этой причине является организация водоотвода, очистка стоков, предотвращение нанесения активного вреда экологии, здоровью людей.

Показатели степени очистки

Уровень загрязнения стоков рассчитывать нужно с учетом показателя концентрации примесей, выражающейся как масса на единицу объема (г/м3 или мг/л). Стоки бытового типа – однообразная в отношении состава формула, концентрация загрязняющих веществ зависит от расходуемого объема водных масс, а также нормативов потребления.

Степени и типы загрязнения бытовых стоков:

• нерастворимые, в них образуются крупные взвеси, одна частица не может быть больше 0.1 мм в диаметре;
• суспензии, эмульсии, пены, размеры частичек которых могут составлять от 0.1 мкм до 0.1 мм;
• коллоиды – размеры частиц в диапазоне 1 нм-0.1 мкм;
• растворимые с молекулярно-дисперсными частицами, размеры которых составляют не более 1 нм.

Также загрязнители делятся на органические, минеральные, биологические. Минеральные – это шлаки, глина, песок, соли, щелочи, кислоты, пр. Органика – растительная или животная, а именно остатки растений, овощей, плодов, растительные масла, бумага, фекалии, частички тканей, клейковина. Биологические примеси – микроорганизмы, грибки, бактерии, водоросли.

Примерные пропорции загрязняющих веществ в бытовых стоках:

• минеральные – 42%;
• органические – 58%;
• взвеси – 20%;
• коллоидные примеси – 10%;
• растворяемые вещества – 50%.

Состав промышленных стоков, уровень их загрязнения – показатели, которые варьируются с учетом характера конкретного производства, условий использования стоков в технологическом процессе.

На атмосферные стоки влияют климат, рельеф территории, характер застроек, тип покрытия дорожного полотна.

Принцип действия систем очистки, правила их установки и обслуживания. Требования к системам очистки

Водоочистные сооружения должны обеспечивать заданные эпидемические и радиационные показатели, иметь сбалансированный химический состав. Вода после попадания на сооружения водоочистки проходит комплексное биологическое, механическое очищение. Для удаления мусора стоки пропускают через решетку со стержнями. Очистка является автоматической, также каждый час операторы проверяют качество удаления загрязнений. Есть самоочищающиеся новые решетки, но стоят они дороже.

Для осветления задействуются осветлители, фильтры, отстойники. В отстойниках, осветлителях вода перемещается очень медленно, в результате чего взвешенные частицы начинают выпадать с образованием осадка. Из песколовок жидкость направляется к первичным отстойникам – тут также оседает минеральные примеси, легкие взвеси поднимаются на поверхность. Осадок получается на дне, фермой со скребком он сгребается в приямки. Всплывшие вещества направляются в жироловку, оттуда в колодец и откатываются.

Осветленные водные массы направляются в латки, затем в аэротенки. На этом механическое удаление примесей можно считать завершенным – приходит черед биологического. В состав аэротенков входит 4 коридора, в первый по трубкам подается ил, и вода приобретает коричневый оттенок, продолжая активно насыщаться кислородом. В иле обитают микроорганизмы, которые тоже очищают воду. Затем вода подается на вторичный отстойник, где отделяется от ила. По трубам ил идет в колодцы, оттуда насосы перекачивают его в аэротенки. Вода заливается в резервуары контактного типа, где ранее проходила хлорирование, но теперь уже транзитом.

Получается, что при первичной очистке вода просто заливается в сосуд, настаивается и сливается. Но именно это позволяет удалять большую часть органических примесей при минимальных финансовых затратах. Вода после того, как покидает первичные отстойники, переходит на другие сооружения водоочистки. Вторичное очищение предполагает устранение остатков органики. Это биологический этап. Основные типы систем – активный ил, капельные биологические фильтры.

Принцип работы комплекса очистки сточных вод (общая характеристика водоочистных сооружений)

По трем коллекторам из города грязная вода подается на механические решетки (оптимальный зазор составляет 16 мм), проходит через них, самые крупные загрязняющие частицы при этом оседают на решетке. Очистка автоматическая. По гидроэлеваторам следуют минеральные примеси, имеющие значительную массу по сравнению с водой, после гидроэлеваторы откатываются на пусковые площадки.

После выхода из песколовок вода поступает в первичный отстойник (всего их 4). Всплывшие вещества подаются в жироловку, от жироловки уже в колодец и откатываются. Все описанные в данном разделе принципы работы справедливы для очистных систем разных типов, но могут иметь определенные вариации с учетом особенностей конкретного комплекса.

Важно: виды сточных вод

Чтобы правильно выбрать систему очистки, обязательно учитывайте тип сточных вод. Доступные варианты:

1. Хозяйственно-фекальные или бытовые – они удаляются из туалетов, ванных комнат, кухонь, бань, столовых, больниц.
2. Промышленные, производственные, задействуемые в ходе выполнения разнообразных технологических процессов вроде промывания сырья, продукции, охлаждения оборудования, откачанные при добыче полезных ископаемых.
3. Атмосферные сточные воды, включая дождевые, талые, те, которые остались после полива улиц, зеленых посадок. Основные загрязняющие вещества – минеральные.

Проектирование очистных систем: очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод, локальные очистные сооружения, водопроводные очистные сооружения, станции для коттеджных поселков и современные технологии очистки

Проектирование очистных систем всех типов производится с учетом особенностей их эксплуатации, назначения, оптимальных показателей очистки на выходе, количества свободного пространства на участке. Доверять решение данной задачи следует специалистам проверенных компаний.

Локальные очистные сооружения: понятие и виды

Без очистных сооружений не может обойтись ни один объект, используемый человеком. Необходимо обрабатывать стоки, поступающие от многоквартирных и частных домов, заведений общественного питания, медицинских учреждений. Для решения проблемы предприятия и владельцы участков обустраивают локальные очистные сооружения (аббревиатура – ЛОС).

Вид сверху на локальные очистные сооружения в комплексе.

Определение ЛОС и когда они необходимы?

ЛОС – объекты, предназначенные для полного или глубокого очищения дождевых, промышленных или бытовых сточных вод. Очистительные сооружения и автономная канализация – не одно и то же. Вторая является разновидностью первой. Она функционирует отдельно от централизованной системы.

Сооружения очищают стоки до установленного санитарными нормами уровня. Такая вода безопасна для животных, растений и человека.

Типы локальных очистных сооружений

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

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

ЛОС централизованной канализации

Схема работы ЛОС городской канализационной системы.

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

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

Независимые ЛОС

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

Для переработки воды используется маломощное оборудование. Автономные системы создаются для обслуживания объектов, расположенных вдали от централизованной канализации.

Как функционирует система очистки?

Установки очистки ливневых стоков и хозяйственно-бытовых вод работают по принципу многоэтапной обработки воды.

Грубое очищение

Сточные воды поступают в фильтры, где отделяются крупные загрязнения. Этот этап называется грубой очисткой. После этого жидкость фильтруется повторно, что способствует устранению более мелких посторонних частиц. После завершения грубого очищения вода направляется в накопители, где производится осветление.

Химическое очищение

Перед сбросом в водоем стоки нужно очистить от органических и неорганических веществ, отрицательно влияющих на флору и фауну. Для этого выполняется химическая нейтрализация, основывающаяся на окислительно-восстановительных реакциях.

При наличии кислотных загрязнений воду обрабатывают щелочью, и наоборот.

Бактериальное очищение

На этой стадии происходит распад органических включений, протекающий на фоне жизнедеятельности различных бактерий. Микроорганизмы перерабатывают загрязнения, которые в дальнейшем выводятся из очистной установки. Жизнедеятельность бактерий может протекать в аэробной или анаэробной среде. В зависимости от этого обработка бывает кислородной или бескислородной.

Схема очистки сточных вод в септике глубокой биологической очистки с различными фильтрационными устройствами.

Разновидности автономных очистных систем

Существуют такие такие автономных очистных комплексов:

• аэротэнки;
• септики с резервуарами;
• биофильтры.

Системы отличаются конструктивными особенностями и способами обработки стоков. Все сооружения снабжаются фильтрующими установками. Требуемого уровня чистоты воды такие конструкции самостоятельно обеспечивать не могут.

Септики

Схема септика из бетонных колец.

Септик состоит из многокамерного резервуара и фильтрующих средств. Такие устройства хорошо подходят для обслуживания дачи или небольшого коттеджа.

Септики отличаются небольшими размерами и присутствием в комплекте всех необходимых для очистки стоков компонентов.

Корпус резервуара производится из прочного полимера. Материал имеет небольшой вес, что облегчает монтаж. Септик нечувствителен к перепадам температур, воздействию агрессивных веществ, механическим нагрузкам. Для строительства накопителя можно использовать железобетон.

Септики относятся к ЛОС неполного типа, поэтому обработанная вода непригодна для повторного использования. Решением проблемы является установка фильтров глубокой очистки.

Аэротэнки

Имеют вид прямоугольного резервуара, где происходит механическая очистка воды. Аэротэнк отличается удлиненной формой, что делает его похожим на канализационную трубу, по которой отводятся хозяйственно-фекальные воды. В резервуаре жидкость смешивается с активными бактериями, обеспечивающими переработку. Пленка из нефтепродуктов также может удаляться в аэротэнке.

Сооружения не используются отдельно, они включаются в состав централизованной канализации или септика с установкой глубокой очистки.

Конструкция для биологической очистки

Такие сооружения представляют собой резервуары или постройки, используемые для очистки сточных вод с помощью бактерий. Так же как аэротэнки, включаются в состав централизованной системы водоотведения или локального очистного комплекса. Помимо бактерий биофильтры содержат материалы, отделяющие крупные загрязнения.

Внешний вид ЛОС на небольшом перерабатывающем предприятии.

ЛОС для промпредприятий

Принцип действия ЛОС для производственных объектов основывается на многоэтапной переработке, устраняющей сложные загрязнения.

В состав конструкций входят:

1. Линия грубой очистки. Загрязненная вода попадает в накопитель, где удаляются крупные включения. Одновременно производится химическая нейтрализация. После устранения крупных частиц вода подается в отстойники с реагентами и растворителями. Они связываются с загрязнениями, образуя нерастворимые соединения, выпадающие в осадок.
2. Теплицы с аэротэнками. Активный ил способствует разложению органических включений.
3. Биологические фильтры. Здесь протекает последний этап очистки воды микроорганизмами.
4. Обеззараживающая станция. Патогенные бактерии уничтожают ультрафиолетовым излучением.

Каждая стадия обработки стоков протекает в отдельном корпусе или помещении. Это препятствует попаданию загрязнений в воздух и обеспечивает комфорт управления работой комплекса. Промышленные ЛОС обслуживают мясокомбинаты, масло-жировые заводы, автомобильные мойки, консервные фабрики.

ЛОС для дождевых ливневых стоков

Системы избавляют дождевые и талые воды от естественных взвесей, загрязнений крупной фракции и вредных веществ. ЛОС такого типа используются для отведения воды с загородного участка, производственного объекта или автостоянки.

Стандартный комплекс включает лотки для сбора осадков, пескоуловитель, обеззараживающую установку и контрольную емкость. ЛОС ливневой канализации обеспечивает высокую степень очистки стоков. Система включает резервуар, где жидкость отстаивается и отделяется от уличного мусора. Изучить механизм действия ливневых очистных сооружений можно, посмотрев видео.