Очистка канализационных сточных вод. Нормы и методы очистки канализационных вод

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

Бесконтрольный выброс сточных вод провоцирует непоправимые экологические последствия.

Особенности

По своему строению сеть отвода стоков промышленного предприятия намного сложнее обычной канализации в частном или даже многоквартирном доме. Составляющие у промышленной канализационной системы следующие.

Сеть коммуникаций по отведению хозяйственных и фекальных вод.

Сеть отработанных вод от производства.

Отведение чистых и условно-чистых стоков (ливневая канализация).

Крупные предприятия имеют собственные очистные комплексы, с учетом специфики производства. Например, стоки с кожевенных заводов должны отстаиваться длительное время, чтобы отходы не засорили городскую канализацию. Сточные воды с химических заводов подвергаются очистке, во избежание загрязнения окружающей среды.

Прочистка канализации на промышленном предприятии - это непростой и длительный процесс. На маленьких предприятиях нет стационарных очистных установок. Сточные воды сбрасывают в отстойники, пользуясь затем услугами компаний, оснащенных специальным оборудованием. Техника эта очень удобная и маневренная, может работать на объектах с неудобными подъездными путями, а также выкачивать сточные воды со значительной глубины. Применение вакуумного погрузчика - это экологически безопасный процесс, поскольку погрузчик выкачивает все стоки, в том числе и с опасными примесями.

Таким образом, какой-то стандартной, типовой схемы промышленной канализации нет. При проектировании канализационной сети инженерам надо учесть следующие факторы.

Объем сточных вод.

Характер стоков.

Химический состав и температура. . Возможность повторного использования в производстве.

Возможности извлечения ценных химических веществ.

Способы и степень очистки.

Чаще всего, промышленная канализация подключается к централизованной городской системе. Это один из самых выгодных вариантов. При разбавлении промышленных сточных вод бытовыми, последующая очистка становится намного проще. Однако, сброс промышленных стоков в городскую канализацию строго регламентирован. По этой причине так важен правильный выбор и монтаж очистных сооружений. Если в сточных водах содержатся только неорганические примеси, целесообразно собирать их в специальные резервуары. После отстаивания, они пригодны для повторного использования в производственном процессе. На отдельных предприятиях смонтированы установки, позволяющие извлекать из стоков ценные вещества (шерстный жир, цветные металлы и т. д.). Как правило, используется мембранная очистка, позволяющая одновременно решать две задачи: качественно очищать сточные воды и получать ценное сырье, которое обратно можно запустить в производство.

Ливневая канализация

Задачи «ливневок» на промышленных предприятиях сводятся к следующему.

. Отведение кровельной воды.
. Сбор вод от моечных комплексов.
. Аккумуляция вод, поступающих от дорог.

Ливневая канализация промышленного предприятия может быть подключена к общегородской сети, если воды не содержат нерастворимых неорганических примесей и подобных химических соединений. Если вода содержит нерастворимые примеси, она подлежит механической очистке. При плохой пропускной способности городской канализационной сети на территории предприятия обустраиваются специальные резервуары, из которых осуществляется равномерный сброс сточной воды в общую сеть.

Режимы работы

Различают 2 вида режимов промышленных канализационных систем.

Самотечный - использование естественного рельефа местности для транспортирования стоков. Главное преимущество такого способа транспортировки - минимальные энергозатраты.

Напорный - транспортировка стоков к очистным устройствам и далее, к точке сброса, осуществляется при помощи насосов.

Специфика работы многих предприятий не позволяет остановить выбор на каком-либо конкретном режиме. Чаще всего, встречается сочетание обоих методов отведения стоков.

Вопросы ухода

Прочистка канализации - актуальный вопрос для всех производств, и исключений здесь быть не может. Отсутствие тщательного ухода может привести к непредсказуемым последствиям. Специфика прочистки заключается в следующем.

Стоки большинства предприятий содержат токсические и взвешенные органические вещества. Это значит, что без специализированной техники, которой оснащены профессиональные компании, не обойтись.

Работа по очистке промышленной канализационной системы - это индивидуальный, нестандартный процесс. Сточные воды имеют разный химический состав, и перемешивать их ни в коем случае нельзя. В каждом случае надо разрабатывать индивидуальный алгоритм прочистки. Основы профессионального подхода к прочистке канализаций Чтобы предприятие функционировало стабильно и не простаивало, минимум 1 раз в год должна производиться профилактическая прочистка канализации. Если все делается правильно, риск образования засоров минимальный. Наоборот, если пренебрегать профилактикой, оседание на трубах грязи и промышленных отходов постепенно приводит к полной потере их проходимости. Разовое устранение засора - это лишь полумера. Профессиональный подход подразумевает устранение именно причины засорения.

Все мероприятия по прочистке разделяются на 2 большие группы.

Срочные (прочистка уже образовавшегося засора).

Профилактические (проходимость труб пока что нарушена лишь частично).

Работы отличаются друг от друга скоростью и степенью оперативности. Профилактика может растянуться во времени на несколько суток, в то время как сроки экстренной ликвидации засора гораздо более сжатые.

Способы прочистки

Химический, термохимический. Предполагает применение синтетических соединений для растворения засоров. Метод высокоэффективный, но неверный подбор химических средств может привести к повреждению труб (истончение или даже нарушение целостности).

Механический. Применяется при слишком крепких засорах или если засорение спровоцировало попадание в трубу постороннего предмета. Для механических прочисток применяется трос с насадкой.

Гидродинамический. Ликвидация засора осуществляется водяной струей, которая подается под сильным напором. Величина напора составляет 150-300 атмосфер.

В зависимости от размера засора, выбирается величина напора и вид насадки. Это эффективный и, в то же время, щадящий способ, который дает хорошие результаты даже при низких температурах. Риск повреждения труб, независимо от материала изготовления, практически нулевой. . Пневмогидроимпульсный.

Гидродинамика

При прочистке водоотводящих систем применяют специальные гидродинамические машины. Различают 2 разновидности гидродинамических машин.

Мощные агрегаты, для перемещения которых используются грузовые машины.

Небольшие аппараты для внутренней канализации.

Комплектация оборудования зависит от конкретной модели, компании-производителя и ценового сегмента. Однако, любая модель включает в себя бак для воды, систему из шлангов и насадок. Правильный подбор той или иной насадки дает возможность эффективно прочистить трубу от загрязнения.

Различают такие виды насадок.

. «Цепочная карусель». С ее помощью возможно удаление посторонних предметов, попавших в канализацию. . Донные насадки - очищают трубы от ила и песка.

Пробивные - используются для устранения запущенных загрязнений.

Роторные - для удаления наслоений жира.

Комплексные - универсальный вариант. Применяется при ликвидации загрязнений разных видов.

Химический, термохимический способы Термический метод (растворение засорения горячей водой) особенно эффективен для устранения жировых «пробок». Применяют его также при прочистке ливневок в холодное время года. Нельзя применять, если трубы выполнены из ПП и ПВХ. Химический метод предполагает применение сертифицированных химических средств, которые, для большей эффективности, предварительно вспениваются с применением специального оборудования. Помимо чистящих веществ, одновременно применяются химические соединения с обеззараживающим эффектом.

Пневмогидроимпульсный способ

Это эффективный и экологически чистый способ. Осуществляется с помощью специальной техники. В трубопровод подают короткие многочисленные импульсы. При прохождении звуковой волны через жидкую среду образуются кавитационные пузырьки. При схлопывании пузырей образуется ударная волна, мощности которой достаточно для отрывания частиц загрязнения от трубы. Мощности устройства хватает для устранения любых засоров и загрязнений. Машины также оборудованы специальными илоотсосами и цистернами около 14 тыс. л., что позволяет осуществлять прочистку труб в самых крупных масштабах. Комплексная работа по ликвидации засоров предполагает использование, по меньшей мере, двух разновидностей прочистки. Один - для непосредственного устранения засора, другой, для того чтобы ликвидировать первопричину.

При выборе той или иной методики учитывают такие факторы.

Размеры засора. . Материал, из которого выполнены трубы.

Степень износа коммуникаций.

Прочистка канализации - дело, требующее специальных знаний и навыков. Поэтому обслуживание промышленных водоотводов следует поручить профессионалам.

Обновлено: 29 июня 2017

Жизнедеятельность человека неразрывно связана с водой. Поэтому при строительстве жилья одной из первых забот является строительство водопровода. Но если в дом подведена вода, то нужно позаботиться и об отведении стоков. В целях переработки использованной воды и для сохранения чистоты почвы и воды необходимо использовать системы очистки сточных вод. Рассмотрим, какие установки можно использовать при оборудовании канализации в частном доме.

Сегодня уже мало кого устраивает перспектива проживания в доме, лишенном удобств, даже если это всего лишь дача. Большинство хозяев стремится сделать свое жилище максимально комфортным: организуют отопление, проводят в дом воду.

Но если есть система водоснабжения, то нужна и канализация – система отведения и переработки стоков. Поскольку далеко не во всех загородных поселках имеется централизованная система сбора и переработки бытовых сточных вод, то строится локальная система очистки сточных вод.

Способы очистки стоков

Для очистки бытовых канализационных стоков, как правило, применяют следующие способы очистки:

Механические – отстаивание, фильтрование.
Биологические – переработка стоков микроорганизмами.

В природе существует два типа бактерий, которые могут эффективно очистить стоки:

Анаэробы – микроорганизмы, которые осуществляют свою жизнедеятельность без доступа кислорода.
Аэробы – бактерии, которые не «работают» в бескислородной среде.

Как показывает практика, добиться наибольшего эффекта при очищении сточных вод можно в том случае, если используется комбинация нескольких методов очистки. Современная система очистки предусматривает первоначальное отстаивание стоков, а затем их биологическую очистку с использованием анаэробов и аэробов.

Септики анаэробного типа

Септик – это установка, в которой стоки проходят несколько поэтапных стадий очистки. Принцип работы септика заключается в отстаивании сточных вод и переработке органических включений анаэробными бактериями. Чтобы добиться лучшего качества очистки септики делают многокамерными. Основная часть твердых отходов оседает в первой камере, в последующие перетекает предварительно очищенная вода.

Органические включения, которые составляют большую часть загрязнений бытовых канализационных стоков, разлагаются под действием анаэробных бактерий. Органика разлагается на простые составляющие – метан и воду, а нерастворимые остатки оседают на дно камер.

Обработка стоков аэробными бактериями начинается после того, как она выходит из септика и попадает на поля аэрации – устройства, необходимые для доочистки стоков. На полях аэрации стоки дополнительно фильтруются, проходя через фильтр из песка и щебня. Таким образом, пройдя все стадии, вода очищается практически на 100% и не приносит вреда окружающей среде.

Этапы очистки в септике анаэробного типа

Этап первый. Осуществляется в первичном отстойнике. Тут происходит процесс, который принято называть осветлением стоков. В первой камере происходит разделение загрязненной воды по удельному весу. Частицы, имеющие тяжелый вес, оседают на дно, включения, которые легче воды, поднимаются наверх. В центре первичного отстойника, где расположена переливная труба во вторую камеру, собираются осветленные стоки. Отстаивание продолжается и во второй камере, только тут уже происходит осаждение более мелких включений, которые находятся в жидкости во взвешенном состоянии.

Совет! Септики строят таким образом, чтобы стоки из камеры в камеру перетекали медленно. Только при небольшой скорости движения возможно обеспечить качественное осаждение осадка.

Второй этап – биологический. Осевшие на дно органические вещества подвергаются биологической переработке бактериями анаэробами. В процессе брожения осадка выделяется тепло, поэтому в септике всегда повышенная температура. Это обстоятельство позволяет использовать септики не только в летний период, но и зимой.

Последний этап очистки протекает на полях фильтрации. Сюда осветленные в септике стоки подаются по трубам. В трубах выполнены отверстия, через которые просачивается вода, попадая в почвенный фильтр. Проходя через слой песка и щебня, вода фильтруется. Кроме того, она дополнительно очищается при помощи аэробов, которые обитают в почве.

Септик аэробного типа

Помимо традиционных септиков сегодня широко применяются современные системы биологической очистки сточных вод – ЛОС, дополнительно оборудованные аэраторами. В таких станциях стоки поочередно подвергаются переработке анаэробными и аэробными бактериями, в результате на выходе из очистной установки вода оказывается очищенной на 98%, поэтому в строительстве полей фильтрации нет необходимости.

Очищенные в ЛОС воды могут без вреда для окружающей среды быть сброшены на грунт или в ближайший водоем. При необходимости, вода может быть направлена в накопительный колодец для использования в хозяйственных целях, например, для полива газонов или сада.

Этапы очистки стоков в септиках аэробного типа

Этап первый – отстаивание. Так же, как и в обычных септиках, в ЛОС используется такой простой, но надежный механический способ очистки.
Этап второй – переработка осадка анаэробными бактериями. Органика, выпавшая в виде осадка, подвергается переработке анаэробными бактериями. То есть, до этого момента отличий в работе простого септика и ЛОС не наблюдается.
Этап третий – переработка при помощи аэробных бактерий. Когда в камере включается аэратор, наступает этап аэробной очистки. В среде, насыщенной кислородом, бактерии эффективно и быстро перерабатывают большую часть органических включений.

Этап четвертый – снова отстаивание. После аэробной обработки стоков, вода поступает во вторичный отстойник, где происходит осаждение нерастворимого осадка – ила. Очищенная вода поступает на выход, а активный ил снова используется в процессе очистки. По мере накопления излишков ила, его нужно будет удалять из отстойника.

Простой септик или ЛОС?

Какую же систему очищения сточных вод следует предпочесть при строительстве местной канализации? Однозначного ответа на этот вопрос нет. При выборе установки нужно будет учитывать местные условия. Проведем небольшой сравнительный анализ септиков и ЛОС:

Место необходимое для установки. Для установки современной ЛОС достаточно, как правило, одного-двух квадратных метров площади. Если нужно установить септик, то потребуется большая площадь. Сам септик несколько больше ЛОС, но основная территория потребуется для сооружения полей фильтрации, необходимых для доочистки стоков.
Геологические характеристики участка. Если решено устанавливать ЛОС, то геологические характеристики участка могут повлиять только на выбор модификации ЛОС. А вот устройство полей фильтрации на глинистых грунтах – это трудноразрешимая задача.

Совет! Если на участке высоко залегают почвенные воды, то следует приобрести ЛОС с принудительным отведением стоков, то есть оборудованную дополнительным насосом.

Автономность. Если септик – это полностью автономная установка, то ЛОС для работы требуется электропитание.

Совет! Если местная канализация оборудована энергозависимой станций биоочистки стоков, то на время отключения электроэнергии необходимо сократить использование воды до минимума. В противном случае может произойти переполнение камер, так как насосы, перекачивающие стоки, не работают.

Обслуживание. И обычный септик, и ЛОС нуждаются в регулярном обслуживании. Септик примерно 1-2 раза в год придется очищать от накопившегося осадка при помощи ассенизаторской техники. Очищение илоприемника в ЛОС нужно проводить чаще – примерно раз в квартал, но зато с этой работой можно легко справиться самостоятельно.

Совет! Выбирая место для установки септика, нужно учесть необходимость его очистки и оставить свободный проезд для машины ассенизаторов.

Стоимость. Обычный септик стоит дешевле ЛОС. Однако нужно учесть и стоимость сооружения полей фильтрации, а также тот факт, что поля фильтрации служат не более 10-12 лет, после чего их нужно менять.

Проектирование

Определившись с видом очистного сооружения, можно начинать проектирование систем водоотведения для загородного дома. Чаще всего, проект составляет одновременно с проектом дома. Но если благоустраивается здание, которое уже введено в эксплуатацию, то проект канализации для частного дома составляется отдельно.

При составлении проекта системы отвода сточных вод нужно учитывать местные условия. Поэтому до начала выполнения проектных работ рекомендуется выполнение геологической разведки, в процессе которой будут выяснены следующие моменты:

особенности рельефа участка;
характеристика грунта, для выбора способа отведения воды необходимо оценить впитывающую способность грунта;
уровень расположения и сезонных подъемов грунтовых вод.

До того, как будет начата разработка проекта системы водоотведения для дома, нужно выяснить следующие моменты:

среднесуточный расход воды в доме;
периодичность использования – круглогодично или периодически.

После сбора информации, можно приступать к составлению проекта.

Угол наклона

Важным моментом является угол наклона трубопровода. Этот момент важен при сооружении самотечных систем. При невозможности соблюдения требуемого угла наклона, приходится планировать постройку напорной системы, в которой стоки перекачиваются при помощи фекального насоса.

Многие домашние мастера, которые берутся за самостоятельный монтаж, недооценивают этот момент, а между тем, ошибки и в ту, и в другую сторону, снижают эффективность работы системы.

Если угол будет недостаточно большим, то поток будет двигаться по трубопроводу с низкой скоростью. При этом часть крупных включений успеет выпасть в осадок в трубах, а это чревато образованием засоров. Слишком большой угол также нарушит нормальное движение транспортируемой среды. Вода будет стекать чрезмерно быстро, не успевая уносить с собой тяжелые включения, которые будут задерживаться в трубах, образуя засоры.

Оптимальный угол наклона зависит от диаметра трубы, которая используется для создания трубопровода. Чем меньше диаметр, тем большим должен быть угол уклона. Так, если выбраны трубы диаметром 50 мм, то следует соблюдать уклон величиной 3 см на каждый метр. При применении 100 мм труб, уклон должен составлять 2 см.

Элементы системы

При создании проекта создается схема внутренних и наружных сетей. Во внутренние сети входят все элементы, которые расположены в доме, это:

стояк, соединённый с фановой трубой, выведенной на крышу;
элементы сантехники (раковины, ванны, унитазы и пр.);
трубы, соединяющие элементы сантехники со стояком.

Границей, разделяющей внутренние и наружные сети, является вывод трубы через фундамент. В наружные сети входят:

трубопровод, соединяющий вывод с очистным сооружением;
ревизионные колодцы для обслуживания сетей;
очистная установка.

При сооружении местной канализации не обойтись без локальной очистной установки. В зависимости от местных условий и возможностей хозяев, этот может быть простой септик анаэробного типа или современная локальная станция биоочистки.

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

Способы очистки сточных вод

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

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

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

Способы очистки стоков можно классифицировать на три вида:

Механические методы очистки сточных вод. Как правило, данный этап считается подготовительным, так как это самый примитивный способ, в котором нет иного, кроме как физического, воздействия на загрязнения от крупных фрагментов. Механическая очистка сточных вод осуществляется несколькими способами:

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

Данный способ является одним из основных методов очистки сточных вод.

Химические методы очистки сточных вод. Этот способ призван отделить растворившиеся в стоках вещества от основной массы путем добавления специальных реагентов, которые при попадании в загрязненную среду вступают в реакцию с жидкостью и способствуют выпадению вредных веществ в осадок. Химическая очистка сточных вод, в зависимости от используемых присадок, делится на два подраздела:

Нейтрализация с помощью кислот и щелочей. На данном этапе в стоки добавляются химические средства, которые доводят жидкость до необходимого значения и веса водорода. Чаще всего этот метод используется в текстильной и другой промышленности;
Окисление с использованием химических реагентов, в качестве которых может быть сжиженный хлор и другие его производные. Основным направлением в переработке такой установки является очистка стоков с высоким содержанием тяжелых металлов.

Физико-химические методы очистки сточных вод. Это один из самых передовых способов утилизации загрязненной жидкости, который включает в себя несколько этапов по отделению и изыманию тонкодисперсных и трудно растворимых органических и не органических элементов. Также как и предыдущие способы обработки стоков, данный процесс бывает нескольких видов:

Коагуляция – это действие, основанное на укрупнении путем слипания мелких частиц при реакции с добавляемыми реагентами. Чаще всего используются соли амония, меди и железа. В бытовых условиях он применяется редко из-за дороговизны и больших габаритов оборудования;
Флотация. В данном случае необходима специальная установка, в которую попадают канализационные стоки, и добавляются естественные или химически созданные флотаторы, например, масло или побочные нефтепродукты. Чтобы процесс очистки был непрерывным, в отделенную камеру под высоким давлением подается сжатый воздух, который проходя через стоки, образует пенную эмульсию. Флотация образует кислородные пузырьки, которые захватывают молекулы из общего состава и поднимают ее в верхние слои. В результате происходит агрегация элементов в плотной пене. Такой метод используется при добыче металла для отделения полезной руды от остальных ископаемых. Также флотация используется в современных городских очистных сооружениях;
Сорбционная очистка бытовых стоков. Самый передовой метод очистки, в нем применяются крупные сорбенты природного или химического происхождения. Загрязненные стоки смешиваются с пористым материалом, и после оседания в осадок фильтр извлекается из емкости, а техническая жидкость может использоваться вторично. Уровень очистки при таком способе достигает степени 95%. Основным минусом сорбции является дороговизна компонентов и оборудования;
Простой и обратный осмус. В таком устройстве очистка хозяйственно бытовых сточных вод происходит в результате выдавливания воды через загрязненные стоки и мембрану или обратный процесс с прохождением грязной воды через фильтрующий элемент и отделением молекул отходов. Принцип действия в обоих направлениях один и тот же, он основан на механической задержке частиц, которые больше молекул воды в специальной сетке. После того, как фильтр будет заполнен, его необходимо извлечь и поменять либо очистить.

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

Биологический способ очистки стоков канализации. Чаще всего данный метод используется при устройстве очистных сооружений для индивидуального жилища с автономной системой коммуникаций. Ее принцип действия основан на переработке загрязнений путем создания питательной среды для специальных бактерий, предназначенных для очистки сточных вод. Разделяют два типа микроорганизмов, пригодных для переработки стоков:

Анаэробные бактерии – живут в загрязненной безвоздушной среде канализации и питаются биологическими отходами. Анаэробная очистка сточных вод имеет побочный продукт в виде газа метана, поэтому резервуар должен быть оборудован газоотводным каналом. Еще колонии бактерий называют полезный ил, так как они обитают на частицах песка, содержащихся в водной среде;
Аэробные бактерии, в отличие предыдущих, нуждаются в постоянной подаче воздуха, так как для нормальной жизнедеятельности им необходим кислород. Емкость с отходами должна быть оборудована компрессорной установкой и подводом труб для обогащения стоков.

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

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

Стадии очистки сточных вод, этапы и устройство автономного септика

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

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

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

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

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

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

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

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

Сточные воды, образуются в процессе жизнедеятельности человека, поступая в водоемы, становятся одним из наиболее серьезных источников загрязнений, негативно влияющих на здоровье человека. Для сокращения загрязненности водоемов, применяется комплекс мероприятий по очистке сточных вод – удалению из них загрязнений. Стоки, в зависимости от их происхождения, подразделяются на следующие виды:

Бытовые или хозяйственно-фекальные, к которым относятся поступления от жилой застройки и общественных зданий;
Производственные – образующиеся в технологических процессах и отводимые с территорий промышленных предприятий;
Дождевые, собираемые при выпадении дождей, таянии снега и мойки территорий.

Для сокращения загрязненности водоемов, применяется комплекс мероприятий по очистке сточных вод – удалению из них загрязнений

Бытовые загрязнены всевозможными органическими примесями, в том числе остатками пищи, и несут в себе огромное количество бактерий, как нейтральных, так и болезнетворных. Основная задача обработки таких стоков – извлечение крупных и мелких включений, окисление содержащейся в них органики, с целью снижения нагрузки на окружающую среду и дезинфекция.

Производственные стоки, также в зависимости от характера их образования, могут содержать разнообразные органические ингредиенты, например сток молокозаводов, минеральные включения и другие, вредные для жизни соединения. Жидкие отходы, образующиеся на предприятиях металлообработки, имеют в своем составе металлы, в том числе тяжелые, которые при попадании в организм человека могут оказать негативное влияние на его здоровье.

Дождевые стоки смывают с территорий органические примеси, взвешенные частицы (песок, глина и т.д.) и нефтепродукты.

Стоки различного происхождения, содержат разнообразные загрязняющие вещества.

Сброс дождевых вод в водоемы без обработки, приводит к серьезному их загрязнению, отрицательно сказывается на здоровье человека, может накапливаться в обитателях (рыбе) и соответственно, попадать с пищей в организм.

Для очистки применяют различные способы, которые зависят от природы образования жидкостей, их состава и количества. Рассмотрим методы обработки хозяйственно-бытовых вод, т.к. они составляют наибольшую часть стоков.

Методы очистки хозбытовых сточных вод

Сточные воды, поступая на очистные сооружения, проходят несколько ступеней переработки:

механическая;
биологическая;
обеззараживание.

Для механической стадии применяют следующее оборудование: решетки, песколовки, отстойники, фильтры. Первое сооружение, на которое попадают стоки – решетки. Представляют собой набор стержней, установленных вертикально или с наклоном на которые крупные включения задерживаются. Рекомендованный прозор между прутьями – 16 мм. Задержанный мусор с решеток удаляется вручную (для малых станций) или с помощью механических граблей. Собранный мусор собирается в специальный контейнер, затем вывозится на свалку.

Для механической стадии применяют следующее оборудование: решетки, песколовки, отстойники, фильтры

Следующий этап – отстаивание в песколовках, которые представляют собой прямоугольные или круглые в плане сооружения. При поступлении в песколовку, скорость движения снижается, и оседают тяжелые ингредиенты, в основном минерального происхождения (песок). Эти частицы несут на себе все загрязняющие вещества. Песок оседает на дно песколовки, перемещается скребками или смывается в пониженную часть в приямок, затем насосами или водоструйными аппаратами удаляется на песковую площадку. После подсушивания песок должен быть обеззаражен и может применяться, в том числе для планировочных работ.

После предварительной очистки вода поступает в первичные отстойники, которые в зависимости от направления движения в них, подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные. Выбор определяется производительностью сооружений. При небольшой производительности, могут применяться вертикальные, при средней – горизонтальные, для больших станций используют радиальные. Принцип действия отстойников одинаков – при снижении скорости движения выделяются примеси различной крупности. Скорость движения в отстойных сооружениях определяется нормативными документами. Примеси оседают на дно, затем скребками, струями жидкости или под действием собственного веса перемещаются к приямкам, затем перекачиваются для дальнейшей переработки. Существуют разнообразные методы интенсификации отстаивания, в первую очередь это реагентная обработка, когда добавляют химические вещества, способствующие укрупнению взвешенных частиц. Более крупные частицы оседают быстрее. Другой способ – тонкослойное отстаивание, когда в отстойник помещают набор полок и процесс идет быстрее, за счет уменьшения высоты оседания.

Вторичные отстойники относятся к конструкциям мехочистки, но располагаются после стадии биологической очистки, которую рассмотрим в следующем разделе. Вторичные, так же как и первичные подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные, но выделяются в них не взвешенные вещества, а активный ил, который образуется в аэротенках или биофильтрах.

Следующий этап – отстаивание в песколовках, которые представляют собой прямоугольные или круглые в плане сооружения.

Для глубокой доочистки от загрязнений применяют фильтрование. Процесс этот завершает технологическую схему и используются в случаях жестких требований к качеству стока, сбрасываемого в водные объекты. Доочистку выполняют на фильтрах разных конструкций, выбор которых зависит от производительности сооружений и загрязнений. Фильтрование осуществляется через различные загрузки, преимущественно природные материалы различной крупности, наиболее популярный из которых – кварцевый песок.

Биологическая очистка

Отстоянные стоки поступают в аэротенки – установки биологической окисления. В аэротенках воды смешиваются с активным илом – хлопьевидными соединениями бактерий, сюда же подается воздух в виде мелких пузырей. Бактерии в присутствии воздуха активно поглощают органические ингредиенты, происходит их окисление и увеличение количества активного ила. Смесь перетекает во вторичный отстойник, где ил оседает, затем часть ила отводится на обработку, часть возвращается в аэротенк. При небольшой производительности вместо аэротенков применяются биофильтры – конструкции башенного типа, заполненные специальной загрузкой и вентилируемых снизу. Бактерии поселяются на загрузке. Жидкость, двигаясь сверху вниз через загрузку, контактирует с бактериями в присутствии воздуха и интенсивно очищается.

Очищенные жидкости содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, поэтому перед сбросом в водоем они должны быть обеззаражены. Для дезинфекции применяются:

санобработка хлорсодержашими реагентами;
озонирование;
ультра-фиолетовое облучение.

Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. Хлорирование подразумевает применение хлора – токсичного вещества, поэтому работа с ним требует особой осторожности. Жидкость после хлорирования должна быть выдержана не менее получаса для удаления хлорных соединений. Для этого применяют контактные резервуары.

Очищенные жидкости содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, поэтому перед сбросом в водоем они должны быть обеззаражены

Такие резервуары при большой производительности, занимают значительные площади. Озонирование – дорогостоящая энергоемкая процедура и осуществляется в герметичных конструкциях. УФ обеззараживание ограниченно по производительности.

В процессе переработки хозбытовых стоков, в первичных отстойниках происходит выделение первичного осадка, после аэротенков, во вторичных отстойниках выделяется активный ил.

Переработка и последующая утилизация образующихся осадков – одна из наиболее серьезных задач канализации. Сложность задачи определяется их большим объемом и свойствами. Ка кправило, осадки – это труднофильтруемые суспензии органического происхождения. Объем их, в зависимости от состава и технологической схемы, составляет 0,5 – 10 % от расхода поступающего на очистные комплексы. Их влажность составляет 90 – 99 %, большая часть влаги находится в связанном состоянии. Содержащиеся в них бактерии и гельминты требуют проведения серьезного обеззараживания перед дальнейшим использованием.

Переработка и последующая утилизация образующихся осадков – одна из наиболее серьезных задач канализации.

Основные задачи – сокращение влажности, стабилизация, обеззараживание.

Для перевода основной части органики в минеральную форму, используют метановое сбраживание и аэробную стабилизацию. Метановое сбраживание производится в метантенках, где под действием высокой температуры происходит минерализация осадка, при этом выделяется газ – метан, который также можно использовать на очистных сооружениях для собственных нужд. Сложность заключается в загрязненности газа примесями. При сбраживании, кроме минерализации, решается вопрос обеззараживание.

Аэробная стабилизация применяется для минерализации активного или. Процесс представляет собой активную аэрацию ила в сооружениях аналогичных аэротенкам. Следующим этапом переработки осадков является их обезвоживание. Для обезвоживания используют естественные методы (подсушивание на иловых площадках) и механические (на ленточных или камерных фильтр-прессах, центрифугах, вакуум-фильтрах). Перед обезвоживанием, для перевода влаги из связанной формы в свободную, обрабатывают реагентами или флокулянтами. Обезвоженный осадок влажностью 70 – 80 % (зависит от способа обезвоживания), подается на дальнейшую переработку – обеззараживание – в основном термическими методами.

После дезинфекции осадок пригоден к использованию в качестве ценного удобрения.