Главная » Сдту » Как очищается вода на очистных сооружениях. Какие существуют способы очистки канализационных стоков

Как очищается вода на очистных сооружениях. Какие существуют способы очистки канализационных стоков

Очистка сточных вод – это незаменимый процесс, так как он делает безопасными отходы канализации для людей и окружающей среды. На сегодняшний день технический прогресс негативно влияет на фонды воды нашей планеты, поэтому на счету каждая капля. По этой причине и были разработаны методы очистки, которые помогают стоки повторно применять для орошения земель или просто подпитки почвы. В сегодняшней статье мы обсудим с вами основные способы фильтрации жидкости канализации.

Для начала давайте выясним, что относится к понятию сточных вод? Для этого понимания принято брать всю жидкость с примесями и без, которая сливается в канализационную систему. Важной ее характеристикой считается наличие загрязнения, полученного в определенной сфере применения. Стоит учесть, что сюда вчитывается и жидкость атмосферных осадков.

Типы загрязнений

Очистка сточных вод подразумевает процесс, проходящий при правильном подборе оборудования. Стоит учесть, что важной его составляющей есть соответствие определенному типу загрязнения. Именно по этой причине давайте узнает их виды, которые могут находиться в сточной воде:

Загрязнения минералами . К данному виду относятся все неорганические составляющие, такие как: соль, земля и т.д.
Органические вещества . Это жидкость канализации, содержащая в своем составе остатки мира флоры и фауны. Их состав обычно складывается из химической органики и полимеров.
Биологические компоненты . Их представляют бактерии и другие различные микроорганизмы.

Внимание! В большинстве случаев слив канализации имеет в своем составе все три составляющие. Если это бытовые стоки, то органика будет относиться к минеральным веществам, как 3 к 2. Что касается биоорганизмов, то их количество зависит от окружающей среды.

Нормы для проведения чистки

Любая установка для очистки воды обязана выполнять определенный уровень переработки. Стоит отметить, что регламентированные строгие нормы прописаны только для промышленной отрасли. К тому же законом фиксированы соотношение каждого вида примеси. Например, железо после обработки должно присутствовать в количестве не больше 0,1 мг на литр.

По отношению к бытовым сливам более мягкие требования. Но это не повод расслабляться. Одно из самых главных правил для обращения со стоками на частном участке – это то, что неочищенные стоки не могут попадать в окружающую среду. За нарушение данного регламента, владелец дома будет привлечен к административной ответственности.

Важно! На сегодняшний день государством регулируется только предельно возможное количество примесей в воде. На данный момент – это касается только слива в водоем. Но помните, что проверка может предъявить эти претензии и по отношению вывода стока в почву.

Методы очистки стоков

Отталкиваясь от разновидности способов фильтрации и очистки стоков, на сегодняшний день, их можно разделить на виды. А именно методы очистки сточных вод существуют двух таких типов:

Деструктивные виды;
Рекуперационные способы.

Для первых характерной особенностью есть процесс деления стоков на простые составляющие, которые в дальнейшем могут легко вывестись, например, в виде газа. Вторые виды выбирают из жидкости канализации все ценные вещества, чтоб в будущем их переработать.

Процесс очистки – способы его совершения

Технический прогресс не стоит на месте, и поэтому с каждым днем появляются новые идеи и способы, чтоб очищать стоки. Ведь не стоит забывать, что это дополнительный водный ресурс. В этом разделе мы ознакомимся с каждым из видов отдельно, но для начала давайте, их перечислим:

Механические;
Биологические;
Физико-химические;
Способ дезинфекции;
Термическая утилизация.

Рассмотрим детально способы очистки сточных вод.

Механический способ

Это один из простейших вариантов. Сам процесс, включает в себя удаление из стоков всех компонентов, которые не растворяются. Какие это составляющие? В первую очередь к ним относится твердые частицы и жир. Канализационную воду пропускают через сито и отстойник, который дальше пропускают только жидкость с мелкими частицами.

Самым лучшим вариантом механической очистки канализационной воды считается мембранный способ. Главной его особенностью есть не что иное, как лучший процесс очищения. Главное не забывать, что данный вид фильтрации дает результат 70 % и является стартом для биологического метода.

Биологический процесс очистки

Очистка сточных вод биологическими веществами осуществляется при помощи функционирования бактерий и микроорганизмов в системе. Главной их особенностью является способность окислять твердые частицы. Основой для создания данного метода, послужила микрофлора природных источников воды. Исследования доказали, что стоки избавляются от азота и фосфора, которые опасны для окружающей природы. Бактерии бывают таких типов:

Анаэробные микроорганизмы, которые могут функционировать без воздуха;
Аэробные типы, без кислорода работать не могут.

Если очистка осуществляется при помощи воздуха, то есть аэробными бактериями, то возможна установка биофильтра или аэротенка. Данные конструкции имеют высокую эффективность очищения и могут бороться с активным илом. При анаэробных микроорганизмах происходит процесс брожения, которые превращает органические вещества на метан и углекислый газ.

При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Они имеют высокую степень очистки и более эффективны, чем биофильтры для очистки сточных вод. В аэротенках производится аэрация воды и ее глубокая биологическая очистка. Кроме того, в результате получается активный ил, являющийся хорошим удобрением. Анаэробная очистка сточных вод осуществляется без доступа кислорода. При воздействии анаэробных бактерий происходит процесс брожения и преобразование органики в метан, и углекислый газ. Стоит отметить, что второй способ немного дешевле.

Внимание! В современных устройствах применяются два вида микроорганизмов, которые могут легко применяться даже в промышленных канализациях.

Физико-химический способ

Данные методы очистки сточных вод очень эффективны и основаны на учениях наук химии и физики. К таким видам относятся:

Электролиз – это очень популярный способ на промышленных предприятиях. Основа процесса обработки включает в себя разрушение органических составляющих воды для получения неорганики.
Коагуляция – это очистка вод, которая осуществляется при слипании компонентов под действием сил. Результатом процесса есть образование агрегата.
Осаждение хлопьев гидроксидов металла – это действие есть итогом влияния коагулянтов, которые заставляют выпадать осадок. Образованные хлопья занимаются очисткой стоков.

Физико-химический процесс имеет большое количество достоинств, например, вывод токсинов и примесей, которые не способны окисляться. Также стоит добавить, что данный метод обеспечивает очень высокий процент очистки. Данный метод может спокойно автоматизировать габариты конструкций для фильтрации, что снизит чувствительность действия.

Дезинфекция

Данный способ воспроизводится при помощи воздействия ультрафиолетовых лучей, хлора или озона. Обычно метод используется для обеззараживания воды перед сбросом в водоем. Наиболее действенный процесс считается с применением лучей, так как он безопасный. Стоит учесть, что их воздействие способно губительно действовать на бактерии и различные вирусные микробы.

Вид очистки на основе хлорирования, подразумевает собой дезинфекцию хлором всех микроорганизмов. Основной минус данного механизма – это создание токсинов и канцерогенных соединений. Именно по этой причине стоит быть очень аккуратными при применении данного способа.

Озонирование - это обработка озоном. Всем известно, что это такой вид газа, который содержит три молекулы кислорода, тем самым образуя мощный окислитель, что убивает микробы. Важно сказать, что данный метод очень дорого стоит, поэтому применяется в быту очень редко. Основная сфера его использования проявляется в производстве промышленных отраслей.

Термическая утилизация

Термическая обработка стоков канализации осуществляется в тех ситуациях, когда другие способы не дают результатов. Принцип работы заключается в распылении жидкости в факеле топлива сжигания. Это очень эффективный метод, но из-за своей цены и объёмности встречается в основном на производстве.

Внимание! Современные сооружения очистки выполняют процесс в несколько действий, поэтому очень часто в них запрограммировано использование нескольких методов.

Итак, процесс очищения канализационных вод – это обязательное условие эксплуатации системы отведения стоков. Стоит не упускать из виду, то, что данные требования регламентированы санитарными и законодательными нормами.

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.

Станция для очистки сточных вод

Состояние экологии на сегодняшний день, к сожалению, оставляет желать лучшего. Это результат безалаберного использования природных ресурсов. Потребление человечеством воды постоянно растет, а запасы чистой воды в природе с каждым годом уменьшаются. Использование моющих средств и различной бытовой химии очень сильно загрязняет сточные воды современных городов, что существенно усложняет очистку стоков. Сточные воды содержат массу различных загрязняющих веществ, от механических компонентов до сложных химических соединений, поэтому очистка сточных вод — процесс сложный и многоуровневый.

Все методы очистки стоков можно условно разделить на деструктивные и рекуперационные. Результатом деструктивных методов очистки будет разложение сложных загрязняющих соединений на простые, они выведутся из воды в виде газов, либо выпадут в осадок, либо останутся растворенными в воде, но обезвреженными. Результатом рекуперационных методов очистки будет извлечение из сточных вод всех ценных веществ для дальнейшей переработки.

Способы очистки сточных вод

Механический
Биологический
Физико-химический
Дезинфекция сточных вод
Термическая утилизация

1. Механический метод самый простой. Механической очисткой из сточных вод удаляются нерастворимые компоненты загрязняющие воду, как твердые, так и поверхностные жировые загрязнения. Сточные воды сначала проходят через решетки, далее через сита и отстойники. Более мелкие компоненты осаждаются песколовками. Очистка сточных вод от нефтепродуктов осуществляется с помощью жироловок и бензомаслоуловителей. Усовершенствованный метод механической очистки — мембранный — используется вместе с традиционными методами и позволяет производить более тщательную очистку. Механическая очистка сточных вод является подготовкой к биологической очистке и позволяет удалять из бытовых стоков до 70% примесей, а из промышленных — до 95%.

2. Биологическая очистка сточных вод происходит благодаря жизнедеятельности микроорганизмов способных окислять органические вещества. Основой развития этого метода является естественная очистка рек и водоемов населяющей их микрофлорой. Таким образом, стоки освобождаются от органического азота и фосфора. Биологическая очистка бывает аэробная и анаэробная.

Сооружение для аэробной очистки сточных вод за счет жизнедеятельности бактерий

Аэробная очистка сточных вод осуществляется при помощи аэробных бактерий, для жизнедеятельности которых нужен кислород. При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Аэротенки имеют высокую степень очистки и более эффективны, чем биофильтры для очистки сточных вод. В аэротенках производится аэрация воды и ее глубокая биологическая очистка. Кроме того, в результате получается активный ил, являющийся хорошим удобрением.
Анаэробная очистка сточных вод осуществляется без доступа кислорода. При воздействии анаэробных бактерий происходит процесс брожения и преобразование органики в метан и углекислый газ. Для этого метода используются метатенки. Анаэробная очистка требует меньших расходов, чем аэробная, так как при этом не нужна аэрация.

3. Физико-химический метод включает в себя электролиз, коагуляцию и осаждение фосфора солями железа и алюминия.
4. Дезинфекция сточных вод происходит ультрафиолетовым облучением, обработкой хлором или озонированием. Применяется для обеззараживания перед сбросом в водные объекты.

Дезинфекция ультрафиолетовым облучением — более эффективный и безопасный метод по сравнению с хлорированием, так как при этом не образуется вредных токсических веществ. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на практически все микроорганизмы и эффективно уничтожает возбудителей холеры, дизентерии, тифа, вирусного гепатита, полиомиелита и других болезней.
Хлорирование основано на способности активного хлора губительно воздействовать на микроорганизмы. Существенным недостатком данного метода является образование хлорсодержащих токсинов и канцерогенных веществ.
Озонирование — обеззараживание стоков озоном. Озон — газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода, сильный окислитель, убивающий бактерий. Это довольно дорогой метод дезинфекции, при котором происходит выделение вредных веществ: альдегидов и кетонов.

5. Термическая утилизация применяется для технологических сточных вод, когда другие методы неэффективны. Суть ее в том, что распыленные стоки обеззараживаются в факеле сжигаемого топлива.

На современных очистных сооружениях сточные воды проходят поэтапную очистку, при этом последовательно применяются описанные выше методы.

Термическая утилизация сточных вод заключается в обеззараживании стоков в пламени сгорающего топлива

Этапы очистки стоков на очистных сооружениях

предварительная механическая очистка;
биологическая очистка;
доочистка;
дезинфекция.

Оборудование для механической очистки

решетки — стержни прямоугольной формы с прозорами до 16мм;
песколовки (устанавливаются при очистке более 100м3 в сутки);
усреднители (устанавливаются, если необходимо усреднение состава);
отстойники (бывают горизонтальные, вертикальные, радиальные, двухъярусные);
септики (применяют для очистки стоков, направляющихся в фильтрующие траншеи, колодцы и на поля подземной фильтрации);
гидроциклоны (нужны для очистки стоков от взвешенных веществ);
центрифуги (выделяют мелкодисперсные вещества, когда нельзя применять реагенты);
флотационные установки (используются для выделения масел, жиров, нефтепродуктов);
дегазаторы (удаляют растворенные в воде газы).

Илосос — сооружение для очистки сточных вод активным илом

Сооружения для биологической очистки

преаэраторы и биокоагуляторы (снижают концентрацию ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ);
биологические фильтры;
аэротенки, илососы, метатенки (сооружения для очистки аэробным и анаэробным способом);
вторичные отстойники, илоотделители и поля фильтрации (предназначены для полной биологической очистки стоков);
биологические пруды (предназначаются для глубокой очистки стоков содержащих много органических веществ).

При доочистке сточных вод применяется их нейтрализация и фильтрация. Дезинфекция или обеззараживание производится хлором (необходимо хлорное хозяйство) или электролизом (необходимо сооружение электролизных установок).

Желающим подробно ознакомиться с устройством и принципом работы станции биологической очистки поможет просмотр видео.

Как видите, очистка сточных вод — процесс многоэтапный, требующий научного подхода и соблюдения всех правил и санитарных норм. Рассмотренные способы очистки сточных вод применяются в комплексе. Выбор метода зависит от характера стоков, их количества, вида, а также от концентрации загрязняющих веществ.

Многие люди, пользуясь очищенной водой, даже не подозревают, какими методами это достигнуто. Тем не менее, сейчас существует ряд способов очистки, таких как: механический, биологический, биохимический. химический, физико-химический, которые, в свою очередь, подразделяются на виды. В ряде случаев эти методы применяются комплексно. Какой из них наиболее эффективен - об этом будет речь ниже.

Очищение воды от присутствующих в ней различного рода примесей, тяжелых металлов и их соединений — кропотливый технологический процесс. Сейчас есть множество методов получения чистой жидкости, различаются способы очистки сточных вод по степени загрязнения и концентрации примеси в воде.

Зачем чистить стоки?

Главной целью очищения является разрушение загрязнений различной природы и их удаление. Это сложный производственный процесс, готовая продукция которого представляет собой . Её параметры доведены до установленных нормативов. Причем требования, предъявляемые к воде для различных целей, существенно отличаются и неуклонно усиливаются.

Методы очистки

Выбор способа очистки зависит от типа загрязнений. Чаще всего максимальная фильтрация достигается комбинированием различных методов.

Из всего разнообразия существующих методов можно выделить основные виды:

Механический — очистка сточных вод осуществляется от нерастворимых примесей.
Химический. На этом этапе происходит обезвреживание кислот и щелочей.
Биохимический. Вместе с химическими реагентами используются микроорганизмы, которые в качестве пищи употребляют загрязнения.
Биологический. Водоочистка происходит без применения химикатов.
Физико-химическая очистка сточных вод включает в себя несколько видов, каждый из которых будет рассмотрен ниже.

Механический

Используют для предварительного очищения стоков от нерастворимых загрязнений и применяют в комплексе с другими видами. Сама очистка осуществляется в несколько этапов.

Очищение

В процессе отстаивания частицы, с удельным весом большим, чем у воды, оседают на дно, а с меньшим — поднимаются на поверхность. К легким можно отнести масла, нефть, жиры, смолы. Подобные примеси присутствуют в производственных стоках. Впоследствии происходит их удаление из очистных сооружений и отправка на обработку.

Важно! Чтобы отделить природные твердые взвеси пользуются особым вариантом отстойников — песколовками, которые выполняются трубчатыми, статическими или динамическими.

Процеживание и фильтрация

Для отделения крупных загрязнений в виде бумаги, тряпок и пр. служат решетки. Для улавливания мелких частиц при очищения воды используют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры. С этой же целью применяют микропроцеживатели, состоящие из барабана, снабженного сеткой. Смыв отделенных веществ в бункер-уловитель происходит под воздействием воды, которая подается через форсунки.

Биохимический

Система очистки сточных вод, которая в процессе работы вместе с химикатами использует специальные микроорганизмы, бывает двух видов:

Первые осуществляют водоочистку в естественных условиях. Это могут быть водоемы, поля орошения где необходима доочистка почвы. Для них характерна низкая эффективность, большая зависимость от условий климата и необходимо наличие больших площадей.

Вторые функционируют в обстановке искусственной среды, где для микроорганизмов создаются благоприятные условия. Это заметно повышает качество очистки. Такие станции можно поделить на три вида: аэротенки, био- и аэрофильтры.

Аэротенки. Продуктивная биомасса представляет собой активный ил. При помощи специальных механизмов он смешивается с доставленными стоками в единую массу.
Биофильтр — это устройство, где предусмотрена фильтрующая засыпка. Для неё используют такие материалы, как шлак, керамзитовый гравий.
Аэрофильтр сооружен по такому же принципу, но в фильтрующий слой принудительно подается воздух.

Биологический

Биологические методы очистки сточных вод применяют тогда, когда имеются загрязнения органической природы. Больший эффект наблюдается при использовании аэробных бактерий. Но для обеспечения их жизнедеятельности требуется кислород. Поэтому при работе в искусственных условиях необходима закачка воздуха, что приводит к увеличению затрат.

Применение анаэробных микроорганизмов снижает расходы, однако уступает по эффективности. Для увеличения качества фильтрации производят доочистку ранее переработанных стоков. Наиболее часто с этой целью используются контактные осветлители, представляющие собой многослойный фильтр. Реже — микрофильтры.

Очистка сточных вод этим методом избавляет их от токсичных примесей, но одновременно происходит насыщение фосфором, азотом. Сброс такой воды нарушит экологическую систему водоема. Удаление азота осуществляется другими способами.

Физико-химический

Такой метод очистки позволяет выделять из стоков мелкодисперсные и растворенные смеси неорганических соединений и разрушать трудноокисляемые органические вещества. Существует несколько видов такой очистки, выбор которого зависит от объема воды и количества содержащихся в ней примесей.

Коагуляция

Этот вид предполагает внесение химических реактивов: солей аммония, железа и т.п. Вредные примеси оседают в виде хлопьев, после чего их изъятие не представляет трудностей. При коагуляции мелкие частицы слипаются в крупные соединения, что значительно повышает эффективность процесса осаждения. Подобный метод очистки выделяет из стоков основную часть нежелательных включений. Он находит применение при возведении промышленных очистных систем.

Флокуляция

Для ускорения процесса, при котором происходит образование осадка, дополнительно применяют флокуляцию. Молекулярные соединения флокулянта при контакте с вредными примесями объединяются в одну систему, что позволяет снизить количество коагулянта. Хлопья, выпавшие в осадок, удаляются механическим способом.

Флокулянты бывают различного происхождения: природного (диоксид кремния) и синтетического (полиакриламид). На скорость процесса флокуляции оказывают влияние порядок добавки реактивов, температура и уровень загрязнения воды, с какой частотой и силой происходит смешивание. Время нахождения стоков в смесителе — 2 мин, а контактирование с реагентами — до одного часа. После чего осуществляют осветление воды в отстойниках. Сократить затраты коагулянтов и флокулянтов позволяет двойная обработка сточных вод, когда первоначальное отстаивание проводят без применения реагентов.

Адсорбция

Важно! Существует ряд веществ, которые способны поглощать вредные примеси. На этом основывается метод адсорбции. В качестве реагентов используют активированный уголь, монтмориллонит, торф, алюмосиликаты.

Очистка сточных вод этим способом дает высокую результативность, позволяет удалять различные виды загрязнений. Адсорбция бывает двух типов: регенеративная и деструктивная.

Первый вариант обусловлен удалением вредных примесей из реагента и лишь после этого происходит их утилизация. Во втором — они уничтожаются одновременно с адсорбентом.

Экстракционный

Вредные примеси помещают в смесь, состоящую из двух жидкостей, которые не растворяются одна в другой. Применяют тогда, когда необходимо удалить из стоков органические вещества.

Метод основан на добавлении определенного объема экстрагента. При этом вредные вещества оставляют воду и концентрируются в созданном слое. Когда их содержание достигает максимального значения, экстракт удаляется.

Метод ионного обмена

Благодаря обмену, происходящему между контактирующими фазами, можно выводить радиоактивные элементы: свинец, мышьяк, ртутные соединения и т.д. При высоком содержании токсичных веществ этот метод особенно эффективен.

Химический

Все химические методы очистки сточных вод основаны на добавлении реагентов, которые преобразуют растворенные вещества в состояние взвеси. После этого они удаляются без каких-либо трудностей.

В качестве реактивов применяют:

окислители (озон, хлор);
щелочи (сода, известь);
кислоты.

Нейтрализация

Очистка сточных вод подобным способом нейтрализует патогенные бактерии, выводит уровень рН на требуемый норматив (6,5-8,5). Для этого применяют следующие методы:

смешивают щелочи и кислоты в форме жидкостей;
вводят химические реагенты;
фильтруют стоки, содержащие кислоты;
нейтрализуют газы с помощью щелочей и кислоты — раствором аммиака.

Окисление

Когда не удалось удалить примеси механическим способом и отстаиванием, используют окисление. Реагентами в этом случае выступают озон, бихромат калия, хлор, пиролюзит и др. Озон применяется редко из-за высокой стоимости процесса и при большой концентрации он взрывоопасен.

Процесс восстановления

Важно! Суть метода: восстанавливается физическое состояние всех вредных загрязнений, а затем удаляют их методом флотации, отстаиванием или фильтрацией.

Когда необходимо произвести очищение от мышьяка, ртути, хрома используют этот метод.

Флотация

Метод флотации — очистка под воздействием воздуха под высоким давлением

Это способ, при котором всплытие мусора на поверхность достигается добавлением в сточные воды вихревых потоков воздуха. Эффективность метода будет зависеть от гидрофобности частиц. Устойчивость воздушных пузырей к разрушению повышают добавкой реагентов.

Эффективность очистки сточных вод различными методами для наглядности можно представить в виде таблицы.

Переработанные осадки, которые являются результатом очистки бытовых сточных вод и некоторых промышленных отраслей могут быть использованы сельским хозяйством в качестве удобрений.

Alex , 20 мая 2017 .

Задайте свой вопрос по статье

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.