Домовладельцы также используют биологический метод очистки сточных вод. Это вариант механического метода. Он характеризуется тем, что в процессе участвуют бактерии. Именно бактерии разлагают сточные воды. Использование бактерий ускоряет процесс очистки сточных вод.
Разновидности очистных канализационных сооружений
Очистные сооружения необходимы для рационального удаления сточных вод, жидких отходов и дождевой воды. Если эти установки не функционируют должным образом, они могут нанести значительный ущерб окружающей среде. По этой причине работа очистных сооружений регулируется и контролируется на законодательном уровне.
Система очистки сточных вод может состоять из различных устройств. Однако очистка отходов происходит по определенному алгоритму.
Первый этап
На первом этапе сточные воды проходят механическую очистку. Крупные примеси неорганического и органического происхождения задерживаются решетками и ситами. Мелкие частицы, такие как битое стекло, песок и шлак, фильтруются через песколовки. Для более совершенной фильтрации используются мембраны. Взвешенные вещества отделяются в осадочном бассейне. Таким образом, удаляются минеральные примеси.
Второй этап
На следующем этапе используются биологические средства очистки. Органические соединения разлагаются высокоактивными бактериями. Затем жидкость пропускается через биофильтр. При этом образуется осадок и газообразные соединения.
Третий этап
На заключительном этапе процесса очистки сточных вод используются дополнительные химические соединения. После этого жидкость можно использовать в очистных сооружениях.
Виды канализационных систем
Канализационные очистные сооружения планируются до начала строительства. Важно выбрать правильную канализационную систему, которая отвечает целям управления отходами и имеет достаточную пропускную способность. В настоящее время очистка сточных вод может осуществляться с помощью следующего оборудования:
- локальных очистных аппаратов;
- индивидуальных автономных конструкций;
- блочных систем и модулей.
Локальные системы очистки
Очистные сооружения на месте — это сооружения, которые очищают и собирают сточные воды на площадках разного размера. Они могут использоваться в бытовых или промышленных целях и составляют основу автономной канализационной системы.
Структура ЛОС — локальной станции очистки сточных вод
В обычных очистных сооружениях скорость потока сточных вод уменьшается с увеличением расстояния от точки сброса. Твердые частицы постепенно оседают на дно. Оставшиеся сточные воды удаляются системами вторичной очистки. Обычные станции очистки сточных вод требуют достаточно больших бассейнов, в которых сточные воды могут оседать. Такое требование трудновыполнимо в одном жилище.
Локальные очистные сооружения используются для сбора и очистки сточных вод от частных домов или небольших поселков, в которых нет центральной канализационной системы. Рассмотрим наиболее распространенные локальные системы.
Применение септиков
Септики часто используются для создания автономной канализационной системы в сельских домах. Обычно они выполнены в виде пластиковых резервуаров. Пластик обладает необходимыми эксплуатационными характеристиками:
- он мало весит – резервуары легко перевозить и монтировать;
- материал выдерживает воздействие агрессивной среды;
- не ржавеет;
- имеет достаточную прочность.
Каждый резервуар содержит разное количество секций, которые выполняют определенные функции. Одни работают как отстойники, другие очищают сточные воды с помощью биологически активных микроорганизмов. Другие используются для фильтрации.
Септики широко используются при строительстве частных очистных сооружений. Они просты в эксплуатации. Они имеют длительный срок службы. Септик может быть полностью автономным. Для повышения уровня очистки сточных вод станция оснащается дополнительными элементами — полями, обеспечивающими фильтрацию и аэрацию.
Аэротенки
Такие очистные сооружения являются неотъемлемой частью крупных очистных станций, которые очищают сточные воды промышленных предприятий. Они имеют форму огромных бассейнов. Вода и активный ил смешиваются в бассейнах. Для ускорения реакции добавляется кислород. Иногда отстойники активного ила используются и при строительстве автономных канализационных систем в частных домах. В этом случае они имеют небольшой объем. Обычно их устанавливают в септических резервуарах. Аэротенки могут содержать специальные ловушки. Они удаляют из сточных вод жиры и нефтепродукты.
Использование биологических фильтров
Биологические фильтры также используются в системах очистки сточных вод. Обычно они используются в качестве встроенных конструкций. Биофильтры являются частью муниципальных установок по очистке сточных вод. В этих установках сточные воды очищаются специальными бактериями. Микроорганизмы ускоряют процесс разложения сточных вод. В результате получается жидкость, которая безвредна для окружающей среды и может быть утилизирована в почву.
Местная станция очистки сточных вод удаляет из сточных вод вредные загрязняющие вещества, неорганические и органические отходы. Очищенная жидкость затем используется для орошения полей. Однако для сбора, транспортировки и очистки талой и дождевой воды также используются очистные сооружения ливневых стоков. Обычные дренажные системы не могут справиться с этой задачей.
Системы ливневой канализации должны обеспечивать сохранность фундамента, тротуара и дерна вокруг основного здания.
Они состоят из труб, желобов и ливневых стоков. Они используются для сброса избыточной воды в систему общественной канализации.
Система устанавливается ниже уровня промерзания грунта. Конструкция содержит фильтры для задержания песка и других мелких частиц. Очищенная жидкость поступает в коллектор.
Более тонкая очистка дождевой воды достигается с помощью дополнительного оборудования: абсорбера и фильтра для удаления нефтепродуктов. На заключительном этапе очищенная вода сбрасывается в водосборные бассейны или используется для полива сада. Обратите внимание, что фильтрующие элементы в этой системе очистки сточных вод необходимо регулярно заменять.
Механический этап
Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, проходят предварительную обработку, чтобы подготовить их к биологической очистке. Нерастворимые примеси задерживаются в механической фазе.
Станция очистки сточных вод:
- решётки (или УФС — устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
- песколовки;
- первичные отстойники.
Грохоты используются для задержания крупных примесей органического и неорганического происхождения, а сита — для более полного отделения крупных примесей. Максимальный размер ячеек сит составляет 16 мм. Просеянные отходы либо измельчаются и направляются на совместную обработку с осадком сточных вод, либо на установку для обработки твердых частиц.
Затем сточные воды проходят через камеры гравия, где мелкие частицы (песок, шлак, осколки стекла и т.д.) оседают под действием силы тяжести, и жироуловители, где гидрофобные вещества удаляются с поверхности воды путем флотации. Песок из песочниц обычно складируется или используется в дорожном строительстве.
Очищенные таким образом сточные воды поступают в первичные отстойники для отделения взвешенных частиц. Снижение БПК составляет 20-40 %.
Механическая очистка удаляет до 60-70 % неорганических загрязнений и снижает значение БПК5 на 30 %. Кроме того, этап механической очистки важен для получения равномерного потока сточных вод (в среднем) и во избежание колебаний объема сточных вод на биологическом этапе.
Биологический этап
Биологическая очистка включает в себя разложение органических компонентов сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).
На этом этапе сточные воды минерализуются, удаляются органические азот и фосфор, а основной целью является снижение БПК5.
Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные организмы.
С технической точки зрения можно выделить несколько вариантов биологической очистки. В настоящее время наиболее важными являются активный ил (аэрация), биофильтры и метантенки (анаэробное сбраживание).
Первичные отстойники, в которые сбрасывается вода на данном этапе, используются для осаждения взвешенных органических веществ. Это железобетонные бассейны глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. Жидкие отходы перекачиваются со дна в центр, осадки собираются в центральной яме со скребками по всей высоте дна, а специальный поплавок в верхней части выталкивает все примеси, которые легче воды, в воронку.
При биологической очистке после первичных отстойников имеется также второй набор радиальных отстойников. Это сушилки осадка. Они используются для удаления активного ила из вторичных отстойников промышленных и муниципальных очистных сооружений.
Физико-химический этап
Для улучшения параметров очистки могут использоваться различные химические процессы, такие как дополнительное осаждение фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические процессы, например, электролитическая экстракция.
УФ-системы используются для окончательного обеззараживания сточных вод, подлежащих сбросу в грунт или в водоем.
Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод в дополнение к УФ-облучению используется 30-минутная обработка хлором (хлорирование).
Этапы и методы работы очистных
В зависимости от степени загрязнения и требуемой чистоты получаемой воды, очистные сооружения могут включать в себя установки для различных методов и стадий очистки.
Этап проектирования очистных
Проектирование очистных сооружений помогает понять стоимость и технологию стоков, чтобы обеспечить надежную работу очистных сооружений и нормализовать стоки станции.
На объем и стоимость проекта влияют:
- объем сточных вод;
- местность;
- уровень загрязненности стока;
- уровень очистки сточных вод;
- особенности объекта и стока;
- и другие факторы.
Требования очистки сточных вод в водоемы (Рыбхоз. знач)
СанПиН 2.1.5.980-00 и ПДК загрязняющих веществ, для водных объектов.
Установки механической очистки позволяют удалить из сточных вод до 75% нерастворимых примесей (песок, другие мелкозернистые вещества, жиры, продукты нефтепереработки). Примеси собираются с помощью сит или решеток, с помощью которых они извлекаются из сточных вод. После извлечения нерастворимые примеси могут быть измельчены в дробилках и возвращены в сточные воды или обработаны вместе с осадком сточных вод.
При фильтрации сточных вод более мелкие примеси улавливаются специальными песколовками. Мелкие примеси, оседающие на дно, подаются в бункеры или специальные площадки с водоподъемниками. Затем песок может быть удален и использован, например, для рекультивации.
Нерастворимые в воде взвешенные вещества задерживаются в метантенках. Жироотделители и флотационные устройства используются для удаления веществ, плотность которых близка к плотности сточных вод.
Виды очистных сооружений
Отстойники и фильтры используются для очистки поверхностных вод из водоема перед их сбросом в домашние хозяйства. Для очистки сточных вод используются аэротенки, септики, выгребные ямы, поля орошения и фильтрации, биологические пруды.
Очистные сооружения характеризуются стадиями очистки и количеством очищенной воды.
Городские
Такие очистные сооружения используются в городах. Они оснащены септиками и флотационными системами. Они предназначены для очистки бытовых и промышленных сточных вод.
Самыми крупными очистными сооружениями являются Курьяновские очистные сооружения, которые очищают более 2 млн м³ сточных вод в сутки.
Локальные
Это очистные сооружения, которые очищают сточные воды абонентов. Существуют автономные очистные сооружения и очистные сооружения, подключенные к общей канализационной сети. Они используются в небольших городах, поселках, на предприятиях, в домах отдыха и на автомойках. Эти очистные сооружения обслуживаются профессионалами.
Для частного дома
Существуют различные типы очистных сооружений для бытовых сточных вод:
- 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.
- 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.
- 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.
- Станция глубокой биологической очистки. Является самым эффективным сооружением. Используется электричество.
Ливневые
Они используются для очистки дождевой воды, содержащей нефтепродукты и отходы.
Очистка осуществляется с помощью различных устройств:
- Отстойник. Здесь происходит очищение от крупного мусора.
- Тонкослойный модуль. На гидрофобных пластинках собираются нефтепродукты, масла, жиры.
- Сорбционный волокнистый фильтр. Задерживает то, что не уловило предыдущее устройство.
- Коалесцентный модуль. Отделяет жировые капли более 0,2 мм в диаметре.
- Угольный фильтр доочистки. Полностью очищает воду от нефтепродуктов.
Вспомогательные помещения очистных сооружений
Для обслуживания КО требуется административный отдел, лаборатория, комната аэрации и блок очистки воздуха.
Цех аэрации
В этом помещении обогащение жидких отходов кислородом обеспечивается с помощью воздуходувок. Датчики регистрируют уровень насыщения кислородом.
Утилизация избыточного активного ила микроорганизмов
На этапе биологической очистки образуется ил. Он удаляется, обезвоживается и утилизируется. Для обезвоживания осадка используются коагулянты. Затем он помещается в концентратор осадка. Затем он помещается в центрифугу. Его сушат горячим воздухом. Выделившаяся вода
Очистка воздуха
Воздух на очистных сооружениях имеет неприятный запах и загрязняет воздух. Поэтому его сначала пропускают через биореактор, а затем обеззараживают ультрафиолетовым светом.
Лаборатория на очистных сооружениях
Лаборанты, обслуживающие станцию, берут пробы воды для анализа на наличие микробов и загрязняющих веществ. Таким образом, они контролируют качество очистки и функциональность оборудования.
Административно-бытовой комплекс
Административный комплекс включает в себя ремонтные мастерские, кабинеты управляющего директора, бухгалтеров, инженеров, отдела кадров, лабораторию и диспетчерскую.
Электроподстанция
Электричество необходимо для работы всей станции, включая ультрафиолетовые лампы и другое оборудование. Для бесперебойной работы электростанции она оснащена дизель-генератором.
Проектирование очистных сооружений
Проектировщики ОС учитывают мощность станции, уровень загрязнения сточных вод и необходимую степень очистки.
- Предварительные работы — оценка загрязненности, желаемой площади постройки.
- Сбор документов на разрешение у Природнадзора, СЭС.
- Выбор технологии очищения.
- Составление сметы на строительство.
- Лабораторные пробы на эффективность.
- Разработка и согласование документов на проект.
Видео о системе ОС.
Видео описание
Об одном из способов использования бетонных колец при строительстве септика рассказывается в следующем видео:
Септик с биологическим фильтром
Такие городские септики для частного дома способны эффективно очищать сточные воды. Конструкция типичного резервуара состоит из трех камер. В первой из них сточные воды из дома хранятся не менее 3 суток. Поэтому эта камера должна иметь достаточный объем.
В первой камере взвешенные твердые частицы оседают на дно. Когда камера заполняется, осветленная жидкость перетекает в следующую камеру. В первой камере на поверхности образуется корка из легкого жира и фекальных частиц. Они также постепенно оседают на дно.
Во втором отсеке сточные воды менее перемешаны, чем в первом отсеке, в который постоянно поступают сточные воды из дома. По этой причине на поверхности не образуется корка из легких фракций. Вторая камера предназначена для сбора мелких твердых частиц из сточных вод на дне.
Третья камера представляет собой биологический фильтр. Она состоит из торфа и/или керамзита. В этом наполнителе живут аэробные бактерии. Вместо глины также используется измельченный пластик.
Видео описание
Подробнее о такой конструкции вы можете узнать из этого видео:
Микроорганизмы в засыпке перерабатывают органические компоненты осадка. Во время этого процесса выделяется вода, летучие газы и углекислый газ. По окончании процесса осветленная жидкость утилизируется в почву или используется в хозяйственных целях.
Теперь вы видите, что представляет собой биологическая система очистки сточных вод. Она на 20% эффективнее обычного септика. Кроме того, вам придется реже заказывать мусоровоз.
Еще одним преимуществом септика с биофильтром является то, что вам не нужны большие резервуары для хранения сточных вод. Используются аэробные бактерии, которые ускоряют процесс очистки. Они ускоряют процесс осветления. Поэтому септики с биофильтрами — это мини-очистные сооружения для частных домов.
Коротко о главном
Объем летучих органических соединений рассчитывается с учетом количества людей в доме. Эти специальные устройства очищают сточные воды биологическим и механическим способом. Твердые фракции оседают там, а жидкие компоненты проходят через различные секции и выводятся в почву.
К ЛОС относятся обычные септики и септики с биофильтром. В первом случае конструкция часто состоит из нескольких отдельных частей. Сточные воды протекают между резервуарами и постепенно очищаются на 70%. Септик с биофильтром на 20 % эффективнее. В биофильтре сточные воды также проходят через груз аэробных бактерий.
Самая эффективная станция очистки сточных вод — та, которая очищает сточные воды на глубине. Она на 98 % чище. Это более сложная установка с анаэробными бактериями. Она очищает черные и серые сточные воды.
