Очистные сооружения поверхностного стока закрытого типа

Технология очистки

Технологический регламент очистки сточных вод подразумевает прохождение ими определенных этапов для устранения загрязнений. Схема ликвидации выбросов из промышленных, бытовых и ливневых вод – это много стадий, которые различаются наличием специальных агрегатов, приспособлений, химических и биологических веществ. В качественном процессе очищения сточных вод должны присутствовать дезинвазия, хлорирование, прохождение механических фильтров и другие процедуры.

Механическая

Изначально жидкость от предприятий и бытовых хозяйств поступает в специально предназначенный резервуар основной насосной станции. После этого вода отправляется в цех по механическому очищению. Этот этап позволяет ликвидировать около 75% загрязнений. Процедура осуществляется при помощи специальных приспособлений, которые удаляют крупные частицы мусора и нерастворимые соли. Рассмотрим виды этих приспособлений:

Решетки, сита способны уловить мусор с диметром более 1,6 см. К таким загрязнителям относятся бутылки, куски тканей, пластмасс, продукты. После вылавливания этот мусор вывозят или перерабатывают на месте. Сито представлено поперечными балками из металла с расстоянием несколько сантиметров друг от друга.

Биологическая

Биологический этап очищения стоков может быть представлен как самостоятельный агрегат или же являться частью многоступенчатой системы очищения. Суть биологического очищения заключается в ликвидации разных загрязнителей, а именно: органических элементов, макроэлементов. В этой системе участвуют бактерии и простейшие, питающиеся вредоносными частицами, которые находятся в воде. В процессе своей жизнедеятельности одноклеточные чистят стоки.

Биологическая очистка осуществляется по определенной схеме в несколько этапов:

Аэротенки – это прямоугольные резервуары, в которых происходит перемешивание жидкости и активного ила, что проводит ее эффективную очистку.

Доочистка

После того как сточные воды пройдут все вышеописанные этапы, они считаются освобожденными от загрязнения более чем на 90%. После этого в жидкости все еще присутствует некоторая доля вредных элементов, из-за которых воду нельзя сбросить в природный источник. Для того чтобы исправить ситуацию, были разработаны следующие доочистительные системы – биореакторы. Приспособления для проведения глубокой очистки работают с помощью процесса окисления, которое ликвидирует органические соединения, микроорганизмы, азот аммония. С целью ускорить доочищение жидкости в системах применяют интенсивную аэрацию.

Обеззараживание

Ультрафиолетовые обеззараживатели необходимы для дезинфекции воды и возможности использовать ее в промышленности, быту. На данном этапе обеззараживание происходит при помощи ультрафиолетового облучения, влияния переменного напряжения, ультразвука, гамма-облучения и хлорирования. УФО считается довольно эффективным способом очищения сточных вод, так как благодаря ему уничтожаются практически все вредоносные организмы, бактерии, вирусы, инвазии.

Ликвидация фосфатов проводится при помощи введения в жидкость коагулянтов.

Разновидности

Очистные системы канализаций могут быть
изготовлены в разных конструкционных видах. Среди них различают:

• выгребная яма. Самый простой вариант, представляющий собой емкость с крышкой. По мере наполнения резервуара, содержимое откачивают и вывозят. Имеет массу недостатков — постоянный запах поблизости от ямы, необходимость очистки и вывоза отходов, приходится следить за количеством стоков. Есть более современная разновидность — накопительная емкость. Она представляет собой резервуар с герметичной крышкой. Принципиального отличия от выгребной ямы нет, кроме уменьшения запахов;
• септик. Это сооружение, производящее частичную очистку и утилизацию стоков. Принцип действия основан на отстаивании жидкости. Локальная канализация септик представляет собой емкость, разделенную на несколько секций. В первую стоки поступают из дома. Твердые органические отходы постепенно оседают на дно, а частично осветленная вода находится в верхних слоях. По мере наполнения, она через переливное устройство поступает во вторую секцию, где процесс отстаивания продолжается. Из последней секции стоки поступают в дренажный колодец, или на поле фильтрации. Очистка приемной секции производится гораздо реже, дурной запах от септика практически отсутствует;
• локальная очистная станция (ЛОС). Это дорогой, но эффективный вариант, способный полностью утилизировать хозяйственные стоки. ЛОС канализация представляет собой сложное сооружение, использующее в работе специальные биологические компоненты. Это бактерии, питающиеся органикой. Подобные методы используются и в обычных септиках, но в ЛОС эта методика реализована с максимальной эффективностью.

Наиболее популярным видом
является септик. Большинство пользователей термин «локальные канализационные очистные сооружения»
ассоциируют именно с этим устройством. Простота и высокая эффективность
септиков стала причиной повсеместного их распространения. В продаже есть
готовые комплекты, обладающие определенными параметрами. Однако, большинство
пользователей предпочитает самостоятельную постройку системы и очистных
сооружений. Это обходится гораздо дешевле, а результаты нередко превышают
эффект от заводских моделей.

Разновидности

Крупные очистительные сооружения для канализации принято разделять на три группы:

• коммунальные. Производят утилизацию и обработку бытовых стоков;
• промышленные. Это установки, очищающие сточные воды, прошедшие технологический цикл на промышленном предприятии;
• ливневые. На них проходит очистку дождевая или талая вода, которую необходимо чистить от мусора и химических примесей (бензин, смазочные материалы, реагенты, которыми посыпают улицы).

С недавних пор выделяют еще одну
группу подобных установок. Это септики или локальные очистные станции (ЛОС),
действующие в автономных системах частных домов. Канализационные очистные устройства частных домов
раньше существовали в единичных количествах, но сегодня их гораздо больше. Это
вынуждает учитывать автономные очистные
комплексы как дополнительный вид
подобных конструкций. Они выполняют те же задачи, что и крупные станции.

Установка очистных сооружений на канализацию
является обязательной процедурой, строго определенной с технической и
санитарной позиций. Принцип
работы большинства установок аналогичен, есть некоторые различия в
технологии очистки.

Способы очистки стоков

Основной принцип работы очистных сооружений канализации
заключается в отстаивании воды. Она предварительно проходит фильтрацию,
освобождается от мусора, посторонних предметов, крупной органики. Этот процесс
используется во всех комплексах, независимо от специфики или состава стоков. Помимо этого,
применяются следующие виды обработки:

• биологическая. В процессе участвуют специальные бактерии, уничтожающие органику;
• химическая. В стоки вводятся реагенты и коагулянты, связывающие или нейтрализующие посторонние примеси;
• комбинированные методики (химико-механические, биохимические виды очистки).

В состав посторонних химических
компонентов сточных вод входят:

• бензин, прочие виды ГСМ;
• реагенты для таяния снега на улицах;
• растворители;
• медицинские препараты и т.п.

Примечательно, что каждый метод рассчитан
на удаление определенной группы примесей, поэтому не может воздействовать на
другие компоненты. Например, химическая очистка удаляет растворы, но не может работать с твердыми частицами
песка, мелкого мусора, прочими предметами. Поэтому в составе крупных комплексов
обычно присутствуют все технологические линии для удаления любых примесей.

Необходимо помнить: от того, как работают очистные сооружения
канализации, зависит экологическая обстановка в данном районе. Очистительные процессы должны
обеспечить качество воды, соответствующее категории «техническая». Ее можно
использовать для полива растений, мытья автомобилей, оборудования, других устройств.

Схема очистки

Рассмотрим, как работают очистные сооружения канализации города. Они представляют собой сложный комплекс связанных между собой емкостей для разных видов обработки стоков. Используются как открытые резервуары, так и герметичные секции для химической очистки воды. Стоки последовательно проходят все процессы удаления разных компонентов. На выходе получается вода, пригодная для хозяйственного использования.

Схема работы очистных сооружений канализации:

• первичная очистка от посторонних предметов (куски ткани, ветки растений, бумага и картон, прочие компоненты). Используются решетки, сетки с ячейками разной величины;
• песколовки, каскадные линии удаления песка и мелкого мусора;
• биологическая очистка (утилизация органики);
• УФ дезинфекция осветленной жидкости;
• химическая обработка.

На выходе производится контроль
состава воды. Если он не соответствует нормам ГОСТ или СанПиН, технологию
тщательно проверяют. Обычно увеличивают эффективность используемых процедур.
Иногда в состав очистных комплексов добавляют нужные процессы.

Схема очистных сооружений канализации
промышленного типа рассчитана на удаление химических и механических примесей. Они
попадают в воду во время прохождения рабочего цикла. Как правило, такая вода
циркулирует в замкнутой системе и не выходит наружу. В канализацию она попадает во время замены после
определенного числа технологических циклов. Жидкость не имеет большого
количества примесей, поэтому обработка производится по упрощенной схеме. 

В составе ливневых стоков
присутствует большое количество механических частиц — пыли, песка, мелкого
мусора. Кроме него имеются химические вещества — удобрения, реагенты для таяния
снега, ГСМ и прочие составы с поверхности земли или кровли зданий. Для этих
стоков необходима механическая фильтрация с последующей обработкой нейтрализующими
химическими составами.

Принцип работы автономной канализации

Локальные очистные сооружения представляют собой комплекс емкостей, где стоки проходят несколько степеней очистки. Принципиально автономная канализация содержит в себе функции септика, в котором происходит механическая очистка стоков, и функции аэробной очистки, где аэробные бактерии эффективно перерабатывают мелкую взвесь в ил, максимально осветляя стоки. Рассмотрим подробно принцип действия ЛОС.

На первом этапе стоки из дома по канализационным трубам поступают в первую камеру автономной канализации, называемую приемной. Объем такой емкости в среднем составляет 3 кубометра. Здесь, как и в септике, происходит отстаивание крупных частиц, а также отделение жировых частиц при помощи специальных жироуловителей.

На следующем этапе вода самотеком поступает в следующую камеру, объемом, равным половине первой камеры. Данную емкость называют аэротенком, так как здесь происходит насыщение стоков кислородом. Происходит это при помощи воздушного компрессора, который через шланги нагнетает снизу в камеру воздух, насыщенный кислородом, одновременно перемешивая благодаря множеству пузырьков, поднимающихся вверх.

В этой же камере поселяют колонии бактерий, которые постепенно преобразуют мелкодисперсную взвесь в активный ил, поедая ее и превращая в достаточно большие хлопья, которые за счет своего веса могут оседать на дно. Высокая активность таких бактерий обусловлена постоянным притоком кислорода в аэротенк.

Вся эта смесь жидкости и перемешанного в ней активного ила постепенно перемещается самотеком в следующую емкость – вторичный отстойник, в котором ил оседает на специальный конусообразный уловитель, а затем перекачивается обратно в аэротенк. Очищенная вода, отделенная от ила, поступает на следующий этап очистки.

При накапливании в аэротенке предельного количества отработанного ила, система автоматически перекачивает его в специальный отстойник, из которого его извлекают и используют для хозяйственных нужд.

После вторичного отстойника, уже достаточно очищенная вода поступает в следующую емкость, вступая в контакт с хлоросодержащим препаратом. Здесь происходит окончательная дезинфекция стоков и их доочистка. На этом этапе вода очищается до 98%, начиная соответствовать санитарным нормам.

Удаление очищенной воды из автономной канализации может происходить несколькими способами:

1. Перелив в специальный накопительный колодец, откуда вода будет откачиваться насосом или использоваться для хозяйственных нужд. Такой способ используется при высоком уровне залегания грунтовых вод или при нужде в технической воде для поливки огорода.
2. Перелив в дренажный колодец, где вода будет уходить в грунт. Такой способ возможен при наличии на участке песчаной или суглинистой почвы. Плюсом здесь является отсутствие необходимости в откачке стоков.
3. Организация поля аэрации. Такой способ так же применяется при низком уровне залегания грунтовых вод. Плюсом полей аэрации является дополнительное удобрение почвы в месте сброса очищенных вод.

Благодаря интенсивному процессу переработки, автономная канализация имеет наименьшие габариты по сравнению с обычными септиками, что говорит об удобстве ее монтажа на участке. Очищенную воду можно использовать для полива на участке, не опасаясь попадания каких-либо вредных веществ в почву, а переработанный ил является полезным удобрением, которое используют в саду и огороде, его можно вычерпать самостоятельно ведрами.

ЛОС – закрытая установка, в которой очистка проводится внутри камер и не требует непосредственного вмешательства человека. Чистка фильтрующих элементов и жироуловителя производится примерно раз в 6 месяцев, а профилактический визуальный осмотр камер осуществляется раз в месяц. Замена насосов может понадобиться по истечении нескольких лет эксплуатации.

Главный минус станции – необходимость бесперебойного электропитания. При длительном отсутствии электричества, некоторые фильтрующие элементы могут прийти в негодность.

Доочистка сточных вод

Очищенная жидкость освобождена от 90-95% загрязнений. Удалить остальное – задача доочистки.

Биореакторы глубокой доочистки

Здесь окисляется оставшаяся органика, микроорганизмы, аммонийный азот. Засыпные диски создают среду для развития автотрофов. Они преобразуют неорганические соединения в органику. Аэрация ускоряет работу биореактора.

Фильтры доочистки сточных вод

Это песчаные фильтры, к которым поступает вода снизу-вверх. Песок автоматически обновляется. Поскольку фильтры ставят ниже других систем, можно не использовать насосы и не тратить электроэнергию. Промывают их небольшим количеством воды.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Дезинфекция – избавление от микроорганизмов, что делает воду безопасной для водоема, куда ее сбросят. Применяются разные методы:

• УФ-облучение;
• переменный ток;
• хлорирование;
• гамма-облучение.

Эффективно УФО. Метод уничтожает 99% микроорганизмов, разрушая их мембраны.

Очистка от фосфатов

Фосфаты содержатся в моющих средствах. Оказываясь в воде, они провоцируют эвтрофикацию, то есть фактически образуется болото. Для удаления фосфатов используют коагулянты. Их дозировано добавляют перед биоочисткой.

Локальные системы

Конечно, если брать в учет домашние сточные отходы обычных дачных обитателей, все перечисленные процессы не являются актуальными. Большинство локальных очистных станций базируются на нескольких основных этапах очистки вод. Устройство таких станций чаще всего включает в себя следующие компоненты: насос, фильтры, систему обеззараживания и очистки вод. Конструкция чаще всего вертикальная, что способствует поэтапному процессу очистки.

Принцип работы и действия очистных станций на дачном участке:

1. Поступление отходов в камеру станции, где происходят процессы первоначальной фильтрации под действием гравитации.
2. В аэротенк конструкции уже первично обработанные стоки поступают из камеры, где насыщаются кислородом и активно обогащаются микроорганизмами. Начинается процесс биологической очистки сточных вод.
3. Далее, проходя через кислородные фильтры, лишенные воздуха стоки поступают во вторичную камеру – отстойник. Там ильное покрытие биологической очистки обильно оседает.
4. В дальнейшем уже биологически очищенная вода поступает в отделенный от конструкции водопровод и самостоятельно (или с помощью встроенных насосов) выплескивается в окружающую среду.

В среднем такой процесс очищения вполне приемлем для того, чтобы сохранять целостность окружающей среды. Он позволяет достигать 98% чистоты сточных вод, что вполне допустимо для грунта или слива в водоемы.

Время от времени очистные сооружения следует обслуживать

Чаще всего микроорганизмы, попадая в отстойник, оседают и фильтруются от очищенной воды, а потом снова переносятся в камеру, где могут подвергаться окислению и образованию нитритов и других азотных остатков. В конечном итоге образуются нерастворимые и неразлагаемые вещества, а также остаются нефильтруемые остатки вроде песка. Все это обуславливает потребность в правильной установке, а главное — в своевременном и систематическом обслуживании локальной очистной системы.

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 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.

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 .

Как построить локальную канализацию своими руками

Самостоятельная постройка ЛОС ненамного
сложнее, чем монтаж готового комплекта. Земляные работы придется выполнять в
любом случае, обустройство гнезда под септик требует одинаковых действий.
Прежде, чем приступить к работам, необходимо тщательно изучить вопрос и
разобраться, что такое
локальная канализация. Пока остаются некоторые непонятные моменты,
ничего делать не следует.

Подготовка

Проектные работы не менее важны,
чем сам процесс сборки. Необходимо решить массу вопросов:

• рассчитать параметры системы, определить объем септика;
• выбрать место для установки емкости;
• подготовить необходимые материалы и инструменты.

После выполнения расчетов
приступают к выбору места установки септика. Поскольку канализация ЛОС — это важная,
ответственная система, следуют нормам и требованиям СНиП. В них определены
допустимые расстояния от строений, заборов, прочих объектов:

• не ближе 7 м от дома;
• не менее 20 м от скважины или колодца;
• и не менее 1 м от границы участка.

Кроме этого, необходимо учесть
массу дополнительных моментов — направление ветра, возможность подхода
ассенизаторской машины.

Необходимо учитывать, что мелочей
или несущественных деталей в процессе подготовки не бывает. Все вопросы должны
быть продуманы и решены, поскольку исправить недочеты будет намного сложнее и
дороже.