Как работают очистные сооружения. Очистные сооружения как работают?

Количество сточных вод, подлежащих очистке, напрямую зависит от количества жителей, т.е. норма водоотведения равна норме водопотребления. Для больших количеств жидкости необходимы подходящие резервуары и контейнеры. Этот факт вызывает интерес к планированию и эксплуатации очистных сооружений БИОТОК М и БИОТОК Р.

Очистные сооружения

Очистные сооружения — это комплекс специального оборудования для очистки сточных вод в соответствии с установленными стандартами и с учетом местных требований. После очистки вода либо сбрасывается в водоем, либо поступает в канализацию для вторичной очистки. Очищенные сточные воды также используются в технических целях в различных отраслях промышленности.

Очистка сточных вод осуществляется в несколько последовательных этапов, которые могут включать следующее:

  • Механический На данном этапе удаляется до 75% процентов стоковых загрязнений – разные примеси, в том числе жировые, и предметы.
  • Биологический Устранение загрязнений с использованием микроорганизмов. Такие микроорганизмы перерабатывают загрязнения (органику, азот, фосфор и другие) в более безопасные для окружающей среды.
  • Физико-химический Применяется для очистки нерастворимых загрязнений (взвеси, тяжелые металлы, цианиды, фториды и т.д.). Принцип очищения основан на использовании химических реагентов и законов физики (нерастворимые фрагменты с помощью коагулянтов укрупняются, укрупнённые твёрдые фракции осаждаются на дне резервуаров и удаляются специальными механизмами).
  • Химический Растворённые в сточных водах химические соединения с помощью специальных реагентов преобразуются в нерастворимые, и затем также либо осаждаются на дно, либо образуют на поверхности жидкости пену, которая удаляется механически.
  • Ультразвуковой Данный метод используется как один из способов обеззараживания сточных вод.
  • Обработка ультрафиолетом Ещё один способ обеззараживания сточных вод, наиболее частый из всех применяемых: поток воды пропускается через специальные установки с УФ-облучателями, излучение которых убивает большинство патогенной флоры.
  • Обратный осмос Наиболее действенный и один из самых дорогих способов очистки сточных вод. Применяется для достижения степени очистки стока, позволяющей использовать сточные воды в производственном цикле повторно (то есть создать замкнутый цикл водопотребления).
  • Очистка на ионообменных фильтрах (с использованием ионообменных смол) Применяется для удаления из сточных вод таких ионов, которые нельзя удалить осаждением с помощью простой коагуляции или флокуляции, например, железа.

Все этапы очистки применяются при проектировании и строительстве очистных сооружений, в результате чего создается общий пакет, обеспечивающий соответствие требованиям. Комплекс мер подбирается индивидуально для каждого предприятия таким образом, чтобы создать полный пакет, обеспечивающий выполнение всех требований разрешения. При этом учитываются тип, местоположение и цели объекта.

Устройство очистных сооружений (ОС)

схема работы очистных сооружений

Резервуар для обратной промывки

Принцип работы, конструкция и технологическая схема очистных сооружений должны выбираться индивидуально в зависимости от типа сооружения, назначения очищаемой жидкости, типа загрязнений и выполняемых работ.

Основные типы ОС:

Он очищает воду для технического или питьевого водоснабжения.

Станция водоподготовки работает для сброса в водоем или для повторного использования на предприятии.

Санитарные установки также классифицируются по определенным техническим характеристикам.

  • Объем;
  • непрерывное функционирование;
  • периодичность эксплуатации;
  • гидродинамический принцип;
  • организация перемещения жидкостей в ОС;
  • другие показатели.

Водопроводные очистные сооружения

Требования к санитарным установкам выше, поскольку от них зависит безопасность конечного потребителя. Методы, используемые для очистки воды, снижения ее жесткости и дезинфекции, выбираются в зависимости от источника получаемой воды. Например, бытовая вода проверяется на содержание тяжелых металлов, токсинов и органических соединений.

Типы водоочистных станций:

    Станция очистки бытовых сточных вод Обычно предназначена для очистки воды, предназначенной для потребления человеком (домашние хозяйства и т.д.).
    Установка для очистки промышленных сточных вод Используется компаниями в самых разных отраслях промышленности.

Определение и назначение

Очистные сооружения промышленных сточных вод — это сложные объекты, предназначенные для решения самых важных проблем — экологии и здоровья человека. Количество сточных вод постоянно увеличивается, и появляются новые виды моющих средств, которые трудно удалить из воды, чтобы сделать ее пригодной для дальнейшего использования.

Система используется для забора определенного количества сточных вод из городской или местной канализации, очистки их от всех видов загрязнений и органических веществ, а затем сброса в природные воды с помощью насосного оборудования или самотеком.

Принцип работы

На очистных сооружениях из воды удаляются следующие загрязняющие вещества:

  • органического (фекалии, остатки продуктов питания);
  • минерального (песок, камни, стекло);
  • биологического;
  • бактериологического.

Бактериологические и биологические загрязнения являются наиболее опасными. Разлагаясь, они выделяют опасные токсины и неприятные запахи. При отсутствии должного лечения они могут привести к эпидемии дизентерии или тифа. Чтобы избежать подобных ситуаций, после полного цикла обработки вода проверяется на наличие патогенных растений и только после этого сбрасывается в резервуар.

  3 простых способа, как почистить душевую лейку от известкового налёта и камня. Как почистить лейку душа?

Принцип работы очистных сооружений заключается в постепенном отделении грязи, песка, органических веществ и жиров. Затем полуочищенная жидкость подается в пруды, содержащие бактерии, которые перерабатывают более мелкие частицы. Эти колонии микроорганизмов называются активным илом. Бактерии также выделяют свои отходы в воду, поэтому после удаления органических веществ вода очищается от бактерий и их отходов.

На большинстве современных заводов практически нет отходов — песок вылавливается и используется для строительных работ, бактерии прессуются и вывозятся на поля в качестве удобрения. Вода возвращается потребителям или в реку.

Виды и устройство очистных сооружений

Сточные воды бывают разных форм, поэтому установки должны соответствовать качеству получаемой жидкости. Они дифференцированы:

  • Бытовые отходы – это использованная вода из квартир, домов, школ, детских садов, заведений питания.
  • Промышленные. Помимо органики содержат химические вещества, нефть, соли. Для таких отходов требуются соответствующие методы очистки, так как бактерии не могут справиться с химикатами.
  • Дождевые. Здесь главное удалить весь мусор, который смывается в канализацию. Эта вода меньше загрязнена органикой.

В зависимости от количества, обслуживаемого очистными сооружениями, станции располагаются следующим образом:

  • городские – весь объем сточных вод направляется на объекты с огромной пропускной способностью и площадью; располагаются вдали от жилых районов или делаются закрытыми, чтобы не распространялся запах;
  • ЛОС – локальная очистная станция, обслуживающая, к примеру, дачный поселок или деревню;
  • септик – разновидность ЛОС – обслуживает частный дом или несколько домов;
  • мобильные установки, которые применяются по мере необходимости.

Помимо сложного оборудования, такого как станции биологической очистки, существуют и более примитивные устройства, такие как жироуловители, песколовки, решетки, экраны и отстойники.

Устройство станции биологической очистки

Этапы очистки воды на станции очистки сточных вод:

  • механическая;
  • первичный отстойник;
  • аэротенк;
  • вторичный отстойник;
  • доочистка;
  • обеззараживание.

На промышленных предприятиях имеются дополнительные баки для реагентов и специальные фильтры для масла, мазута и различных загрязнений в системе.

При приеме отходов их сначала освобождают от механических примесей, таких как бутылки, пластиковые пакеты и прочий мусор. Затем сточные воды проходят через пескоотделитель и жироотделитель, после чего попадают в первичный отстойник, где крупные частицы оседают на дно и удаляются специальными скребками в бункер.

Затем вода подается в аэротенк, где органические частицы поглощаются аэробными микроорганизмами. В аэротенк добавляется дополнительный кислород, чтобы бактерии могли размножаться. После осветления сточных вод избыточная масса микроорганизмов должна быть утилизирована. Это делается во вторичном отстойнике, где колонии бактерий оседают на дно. Часть его возвращается в аэротенк, остальное сжимается и утилизируется.

Предварительная очистка — это дополнительная фильтрация. Не все установки имеют угольные фильтры или мембраны, но они могут полностью удалить органические частицы из жидкости.

Последним этапом является воздействие хлора или ультрафиолетового излучения для уничтожения болезнетворных микроорганизмов.

Интерактивная схема очистных сооружений

Наведите указатель мыши на изображение для получения описания

Блоки глубокой очистки

Глубинные осветлители представляют собой вертикальные цилиндрические резервуары с центральным реактором, в котором происходят процессы коагуляции и флокуляции. После обработки реагентами сточные воды проходят через отстойники с системами тонкой очистки, где освобождаются от коагулируемых взвешенных веществ.

Блоки биологической очистки

Блоки биологической очистки представляют собой цилиндрические вертикальные резервуары. Установки содержат специальное оборудование, обеспечивающее биологическую очистку сточных вод. В анаэробной и аэробной зонах блоков устанавливается технологическая загрузка, на которой постоянно растет активная иммобилизованная биомасса.

Устновки УФ-обеззараживания

Ультрафиолетовое излучение — это естественный метод дезинфекции, основанный на фотохимических реакциях, которые необратимо повреждают ДНК и РНК микроорганизмов. В результате микроорганизм теряет способность к размножению (инактивируется). Ультрафиолетовое излучение оказывает прямое воздействие. Время дезинфекции в проточном режиме составляет 1-10 секунд.

Воздуходувка

Сжатый воздух для технологических нужд (например, аэрация в биологических очистных сооружениях, регенерация нагрузок) подается ленточными воздуходувками.

Реагентное хозяйство

Прежде чем биологически очищенные сточные воды поступят на станции глубокой очистки сточных вод, они проходят обработку коагулянтами и флокулянтами для достижения постоянного качества очищенных сточных вод, соответствующего установленным стандартам для сброса в рыбохозяйственные водоемы.

Дозирование растворов реагентов осуществляется автоматически.

Механические решетки

Установленные в здании механические решетки диаметром 4,0 мм обеспечивают эффективное удаление крупного мусора из сточных вод, поскольку зазоры малы, а на ступенях решетки в процессе работы образуется дополнительный фильтрующий слой, позволяющий извлекать мелкий мусор, включая фибринозную грязь.

  Картриджи для однорычажного смесителя: что это такое, принцип работы. Какие бывают картриджи для смесителей?

Песколовки

После решеток сточные воды поступают в тангенциальные песколовки, где сточные воды очищаются от песка и подобных загрязнений. Песок, задержанный в песколовках, через регулярные промежутки времени под гидростатическим давлением выгружается в песчаную камеру.

Шнековый обезвоживатель

Наиболее важным устройством обезвоживания является обезвоживающий барабан. Барабан обезвоживания разделен на две части, зону предварительного уплотнения и зону обезвоживания. Внутри барабана шнек вращается с постоянной скоростью. Шаг шнека уменьшается от зоны сгущения к зоне обезвоживания. Барабан состоит из ряда чередующихся неподвижных колец, подвижных колец и шайб из нержавеющей стали.

Классификация сточных вод

Типы сточных вод и основные загрязнители

Бытовые сточные воды (фекальные сточные воды) загрязнены веществами неорганического, органического и бактериологического происхождения. В своей повседневной деятельности мы умываемся, принимаем душ, пользуемся туалетом, готовим еду, моем продукты и посуду, стираем одежду и убираемся в доме. Сюда также входит эксплуатация медицинских учреждений, предприятий общественного питания, спортивных сооружений и санаториев. Около 50 % загрязняющих веществ составляют органические компоненты, за ними следуют фосфор, азотные группы, жиры, белки и коллоидные загрязнения.

Для промышленных сточных вод различают условно чистую и загрязненную воду:

  • Условно чистые стоки образуются от охлаждения деталей, бытовых приборов (холодильники, кондиционеры), компрессорных установок, теплообменных аппаратов и не загрязнены специфическими примесями
  • Загрязненные стоки могут иметь в своем составе вредные ядовитые и радиоактивные вещества

Технологическая схема очистных сооружений

Схема очистки сточных вод с оборудованием

Обозначения: 1.очистные сооружения 2.камера сбора 3.флотационное устройство 4.флотационный концентратор осадка 5.сборщик нефтешлама 6.насос с крыльчаткой 7.обезвоживающий фильтр 8.установка депарафинизации 9.пластиковый бак 10.распределитель 11.установка биологической очистки 12.установка уплотнения осадка 13.вентилятор 14.смеситель 15.установка доочистки 16.установка УФ-дезинфекции 17.установка технического водоснабжения 18.промывочное устройство 19.реагентная установка.

Дождевая и стоячая вода в основном загрязнены неорганическими примесями, но сточные воды промышленных предприятий также могут содержать органические и опасные вещества. Дезинфекция воды этого типа осуществляется путем химико-физической обработки.

Часто это смешанные сточные воды, в которых одновременно присутствуют несколько типов.

Например, есть сточные воды с завода:

  • Производственные — от технологического процесса
  • Бытовые — от персонала
  • Атмосферные — от таяния снега и выпадения атмосферных осадков на промышленную площадку

Загрязняющие вещества делятся на различные типы:

  • Минеральные – химические соли, земля, песок и прочее
  • Органические – нефть, различные углеводороды, фенол, спирты, кислоты, альдегиды, эфиры
  • Биологические – в основной массе, это продукты жизнедеятельности населения
  • Бактериального происхождения – бактерии и микроаргонизмы

В воде они встречаются в нерастворимой, растворенной и коллоидной формах.

Органические загрязнители являются наиболее опасными с гигиенической точки зрения, так как при разложении выделяют токсичные газы (сероводород, аммиак, углекислый газ), а в процессе разложения образуются микробы, вызывающие тиф, дизентерию и другие смертельные заболевания.

Этапы очистки сточных вод

Классически существует три основные фазы:

  • Механический. Используемое обороудование — это сита, решетки, отстойники, песколовки, нефте- и жироуловители. В результате механической очистки содержание взвешенных веществ снижается на 40-60%. БПК, который определяет степень загрязненности органикой, на 20-40%
  • Биологический. Используемое оборудование — это аэротенки, биофильтры. Данный этап позволяет снизить содержание взвешенных веществ и БПК до 15-20 мг/л
  • Физико-химический. Используемое оборудование — сорбционные фильтры, лампы УФ-обеззараживания, обработка химическими реагентами. Данный этап позволяет доочистить сточные воды до норм сброса в водоемы рыбохозяйственного значения

При проектировании и строительстве очистных сооружений применяются все этапы очистки, образующие единый комплекс для достижения установленных стандартов. В данном случае мы рассматриваем только систему для бытовых сточных вод. При очистке промышленных сточных вод используются дополнительные методы для снижения концентрации опасных химических веществ.

Состав очистных сооружений канализации

Стадии очистки воды

Механическая

Эта стадия очистки присутствует на каждой станции очистки сточных вод и также является первой в каждой серии. На этом этапе используются песколовки и сита. Эти системы решают задачу отлова:

  • бумажных остатков;
  • ваты;
  • кусков тряпок;
  • фрагментов упаковки;
  • прочего сора и посторонних вещей.

Но первым звеном, которое встречает сточные воды, является специальный резервуар. Здесь создаются условия для компенсации пиковых нагрузок. Высокопроизводительный насос обеспечивает равномерную перекачку воды на всех этапах процесса очистки. Не стоит недооценивать механическую очистку — здесь удаляется до 75 % засоров.

Очень крупные взвешенные твердые частицы, такие как банки и бутылки, остатки пищи и лекарств, пластмассы, а иногда и мелкий строительный мусор, пыль, грязь и почва также могут засасываться в систему сточных вод.

Для того, чтобы такие засоры не мешали нормальной работе станций тонкой очистки сточных вод, используются грохоты и сита, задерживающие все, что больше 1,6 см в диаметре. После предварительной сортировки эти отходы либо обрабатываются на месте, либо утилизируются на полигонах или профессиональных предприятиях по переработке. Упомянутые ранее жироуловители удаляют загрязнения, которые могут всплыть на поверхность. Это не только кулинарные жиры, но и различные продукты нефтепереработки. Удаление происходит так же, как и в случае с песколовкой, но на поверхности, а не в глубине.

  Высота ванны от пола: стандарты, нормы и допустимые отклонения при установке. Какая высота ванны от пола?

Первичный отстойник

Так называют структуры, в которых мелкие частицы оседают под воздействием гравитации. Они могут иметь различную форму: вертикальную, горизонтальную или радиальную. Горизонтальный вариант более эффективен, но требует большой площади поверхности. Вертикальные системы требуют большой глубины, что не всегда возможно. Радиальные системы неэффективны, но дешевы.

Аэротенк

Это система, в которой вода аэрируется с помощью механических или пневматических устройств подачи воздуха. Особенно эффективны аэрационные бассейны. Температура внутри постоянно поддерживается выше 5 градусов Цельсия. Хороший результат зависит от соотношения загрязняющих веществ и активного ила. Содержание кислорода в воздухе в помещении имеет решающее значение.

Вторичный отстойник

Это устройство задерживает нерастворимые вещества. Подтип ила работает с наибольшей нагрузкой. Существуют одно- и двухъярусные версии. Здесь отделяется мертвая биологическая пленка. Геометрическая форма такая же, как и для первичной стороны.

Производители

Среди заводов, специализирующихся на поставках оборудования для очистных сооружений, выделяются некоторые:

  • HAOR;
  • Ulu Pandan;
  • НПО «Агростройсервис»;
  • Norma;
  • «Эколос»;
  • НПО «Российские очистные сооружения»;
  • НПК «ТехВодПолимер»;
  • ПО «Взлет»;
  • «ЭкоКомпозит».

Какие факторы учитываются при проектировании?

Наиболее важным параметром, который нельзя игнорировать, является требуемая мощность. Она всегда определяется с определенной степенью осторожности, чтобы избежать неприятных сюрпризов. Также проводится статистический анализ лабораторных данных. Это позволяет выбрать оптимальное количество этапов процесса, наилучшие технологические схемы и конкретные параметры установки.

При расчете гидравлических систем обращают внимание на параметры участка и топографию; ошибки в расчете ритма откачки особенно неприятны.

Кроме того, необходимо изучить следующее:

  • градостроительный план либо его аналог для территории предприятия;
  • условия подхода сточных вод;
  • необходимые условия сброса после очистки;
  • данные инженерных и геологических изысканий;
  • прогноз роста объемов стоков по мере освоения территории и роста хозяйственных мощностей.

Блоки и модули

Блочные очистные сооружения и модульные варианты позволяют проводить более глубокую очистку сточных вод. Фабрики, фермы и промышленные предприятия обычно оснащены установками этого типа.

Используя блоки и модули, можно достичь 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.

Блочно-модульные системы превосходят более простые очистные сооружения по эффективности и производительности. Их мощности достаточно для обслуживания всех жилых домов в районе. Блоки и узлы хорошо переносят перепады температур и могут использоваться в районах с суровым климатом.

Какой вариант лучше

При выборе конкретной системы следует учитывать следующие критерии:

  1. Суммарный объем стоков, вырабатываемый данным объектом в течение 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.

Есть несколько типов, которые полностью автономны. Есть модели, которые полностью автономны; есть модели, которые полностью автономны; и есть модели, которые полностью автономны. При монтаже необходимо соблюдать все действующие гигиенические нормы. Для объектов, обслуживаемых канализационной машиной, должен быть обеспечен доступ к участку.

Специфика проектирования

При проектировании канализационной системы следует учитывать любые риски, которые могут повлиять на эффективность системы. Следует также уделить внимание существующему законодательству, которое устанавливает основные требования по защите природной среды. Очистные сооружения могут быть построены только в пределах санитарно-защитных зон.

При разработке проекта необходимо учитывать 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.

Чтобы избежать условий, налагаемых санитарными органами, необходимо иметь определенные документы:

  • 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.

Какие бывают типы очистных сооружений — виды, преимущества и недостатки?

Оцените статью
Ремонт до и после