Очистные сооружения это

Как работают очистные сооружения

Разработка местных очистных сооружний осуществляется до того, как будут проводиться основные строительные мероприятия.

• Как работают очистные сооружения
• Локальные очистные сооружения
• Септики
• Аэротенки
• Биологические фильтры
• Виды очистных сооружений

Перед началом проектирования проводится подбор наиболее оптимальной системы, учитывая ее назначение, характер стоков и их объем.

В настоящее время существуют следующие виды очистных сооружений:

• Локальные.
• Индивидуальные (автономные).
• Блоки и модули.

Локальные очистные сооружения

Локальный тип очистных сооружений позволяет собирать и очищать стоки на отдельных объектах.

В зависимости от типа обслуживаемых зданий, локальные системы делятся на хозяйственно-бытовое и промышленные.

Традиционное устройство очистных сооружений предусматривает постепенное снижение скорости сточных вод по мере их удаления от точки сброса.

При этом твердые фракции постепенно выпадают в осадок, образуя на дне трубы налет.

Для удаления оставшихся примесей используются системы доочистки.

Принцип работы очистных сооружений канализации классического типа подразумевает наличие достаточно габаритных ёмкостей (или – отстойников).

Они нужны для отстаивания отходов.

Подобные системы очистных сооружений практически не применяются для оснащения небольших частных построек.

Такого типа конструкции больше всего подходят для небольших населенных пунктов, в которых отсутствуют централизованные канализационные магистрали.

Септики

Данные приспособления широко применяются при устройстве очистных сооружений канализации автономного типа.

Как правило, речь идет о загородных домах. 

Конструкции представляют собой пластиковые баки и обладают целым рядом полезных качеств:

• Небольшой вес. Это облегчает транспортировку и монтаж септиков. При этом не требуются никакая подъемная спецтехника.
• Стойкость по отношению к агрессивным средам. Содержащиеся внутри стоки не повреждают емкости.
• Инертность к коррозии. Засыпанный землей септик не ржавеет.
• Хорошие прочностные характеристики.

Аэротенки

Эти приспособления входят в состав габаритных промышленных очистных сооружений канализации. 

Их функция состоит в переработке заводских и фабричных отходов.

Аэротенки представляют собой емкости больших объемов, в которых вода перемешивается с активным илом.

Чтобы повысить скорость реакции, жижу обогащают кислородом.

Бывают случаи, когда аэротенки включаются в состав автономных канализаций загородных построек.

Для этих целей были разработаны портативные баки, которые для удобства устанавливают внутри септиков.

Для повышения эффективности аэротенков их могут комплектовать специальными уловителями, позволяющими выводить из отходов жир и нефтепродукты.

Биологические фильтры

В составе канализационных конструкций часто присутствуют биологические фильтры.

Как правило, речь идет о встроенных элементах.

Биофильтрами обычно усиливают локальные очистные системы.

Основным активным веществом для биологической фильтрации выступают специальные бактерии, благодаря которым существенно убыстряется процесс разложения отходов.

В результате получается достаточно чистая вода, в составе которой отсутствуют вредные для окружающей среды компоненты.

Ее разрешается сливать в грунт или ближайший водоем.

 

  

 

 

 

Виды очистных сооружений

Очистное сооружение представляет собой резервуар, который в зависимости от нужд может быть разного объёма.

Станции биологической очистки различаются по:

• степени очистки;
• материалу изготовления корпуса;
• расположению;
• по виду ориентации корпуса;
• энергозависимости и т.д.

Принцип работы основан на отстаивании взвешенных веществ и малоэффективной фильтрации.

На выходе из таких устройств жидкость очищается не более, чем на 40%. Вода не пригодна для повторного использования и отвода в грунт. Для более тщательной очистки необходимы дополнительные сооружения. Такие воды удаляются из участка с помощью ассенизаторской машины.

Другой тип очистных сооружений – камерные системы. В них может быть от 1 до 5 фильтров. Принцип работы основан на биологической очистке стоков за счёт жизнедеятельности микроорганизмов.

Вода, прошедшая через такую систему, пригодна для использования в хозяйстве (полива растений, мытья транспортных средств и т.д.)

Источник: principraboty.ru

Что это такое и каков принцип работы?

После этапа механической фильтрации (удаления нерастворимых частиц) сточные воды попадают на биологическую очистку.

Принцип основан на способности некоторых микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ – воды, углекислого газа, метана, сероводорода. Органика является источником энергии для бактерий и простейших.

Сточные воды включают в себя нитраты, аммиак, аминокислоты – они содержат азот, который обеспечивает жизнедеятельность микроорганизмов.

Фосфор и калий добывается бактериями из минеральных солей.

Чем больше в сточных водах этих веществ, тем интенсивнее размножение микроорганизмов и эффективнее очистка.

Методы очистки сточных вод

Специалисты выделяют две большие группы методов биоочистки:

• Естественные. Для улучшения качества сточных вод используются природные процессы, протекающие в воде, почве, растительных экосистемах. Загрязнения удерживаются, минерализуются, трансформируются или переносятся. Естественные экосистемы используются для доочистки сточных вод перед их спуском в водоемы.
• Искусственные методы. Для их реализации используются сооружения, созданные человеком. В них помещаются аэробные или анаэробные микроорганизмы и обеспечиваются благоприятные условия для переработки загрязнений.

Эффективность

Биологическая очистка сточной воды в промышленных условиях избавляет от 98% загрязнений.

Чтобы поддерживать процесс, нужно все время вносить активные микроорганизмы.

Биологический метод помогает переработать такие загрязняющие вещества и их соединения:

• Аммонийный азот;
• Легкоокисляющиеся органические соединения: бензол, глюкозу, ацетон, этанол и т.д.;
• Калий;
• Фосфор;
• Кальций;
• Белки, жиры, углеводы.

К сточным водам относятся промышленные и хозяйственно-бытовые стоки, а также атмосферные осадки. Все эти группы обязательно проходят этап биологической очистки на промышленных или локальных сооружениях.

Плюсы и минусы

Преимущества биологической очистки:

• Малое количество отходов. После переработки образуются вещества (углекислый газ, вода), которые легко утилизируются. Если при очистке выделяется метан, его используют для получения тепловой энергии. Переработанный ил – хорошее удобрение.
• Системы для биологической очистки работают автономно. Для их обслуживания не нужно вводить реагенты, а с контролем процесса справится 1 человек.
• Стоимость реализации биотехнологий ниже, чем на другие способы очистки воды.
• Естественные реакции создают экологически чистый цикл природного использования.

Биологическая очистка сточных вод не лишена недостатков.

Главные минусы метода:

• Сложность сохранения постоянного количества биомассы бактерий. Если их будет меньше нормы, сточные воды не очистятся полностью.
• В постройку очистных сооружений нужно вложить много денег. Но со временем затраты окупаются.
• Технологический режим очистки должен строго соблюдаться. При нарушениях эффективность метода значительно снижается.
• Не все органические соединения подлежат переработке. Если в сточных водах есть токсические соединения, их нужно удалить, иначе биомасса погибнет.

Механизм процесса

Для улучшения качества сточных вод используется два метода: аэробная и анаэробная биологическая очистка. В первом случае процесс протекает с помощью кислорода, во втором – без него.

Механизм очистки зависит от выбранного метода и биоценоза.

Технологическая схема аэробной чистки

Агентом выступает биопленка или активный ил.

Это совокупность бактерий, грибов, простейших, представителей микрофауны того или иного рода/группы с заданными характеристиками.

Классическая схема аэробной очистки выглядит так:

1. Сточные воды попадают в анаэробную зону аэротенка-вторичного отстойника. Там они перемешиваются с активным илом.
2. В установку нагнетается кислород, при необходимости вводятся компоненты, способствующие переработке.
3. Происходит два биохимических процесса: окисление органического углерода и нитрификация.
4. Осуществляется один или несколько рециклов: воды снова перемешиваются с активным илом и обогащаются кислородом.
5. Переработанные стоки отстаиваются – происходит гравитационное разделение иловой смеси.
6. Избыточный активный ил поступает на переработку, а часть массы возвращается на исходную позицию.
7. Очищенные воды поступают на доочистку или спускаются в водоем.

Этапы очистки отличаются в разных системах, но суть метода остается той же.

Анаэробной

Этот метод применяется, когда в сточных водах большое количество органических загрязнений, твердых осадков и активного ила. В ходе метаногенеза (так называется процесс анаэробной очистки) загрязнения конвертируются в биогаз, который состоит из метана и углекислого газа.

Технологическая схема классической анаэробной очистки:

• Сточные воды попадают в отсек, где происходит метановое брожение. После взаимодействия анаэробных бактерий с загрязнениями образуется метан, углекислый газ, сероводород. Эти газы утилизируются.



• Сброженный осадок поступает в следующий отсек, где происходит обезвоживание ила в центрифуге. Затем очищенная вода спускается в водоем.
• Обезвоженный ил поступает в барабанную сушилку. Выделившуюся воду утилизируют.
• Сухой ил обеззараживается и становится материалом для компостирования.

Помощь микроорганизмов и бактерий

Аэробные бактерии запускают процессы окисления и нитрификации. Для этого им нужен кислород. Микроорганизмы живут в диапазоне температур – от +9 до +28 градусов, рН – 5,0-7,0.

Группы бактерий:

• Псевдомонады – занимают 80% активного ила. Перерабатывают спирты, жирные кислоты, ароматические углеводороды, парафины и другие органические вещества.
• Нитрифицирующие – окисляют соединения азота.
• Серобактерии и тионовые бактерии – перерабатывают восстановленные соединения серы.
• Нитчатые – окисляют соединения углерода.
• Целлюлозоразлагающие – перерабатывают целлюлозное волокно.

В активном иле также встречаются:

1. дрожжи,
2. плесневые грибы,
3. простейшие,
4. коловратки,
5. малощетинковые кольчатые черви.

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде. Они запускают процессы брожения, аноксигенного окисления и метанообразования.

Группы анаэробных бактерий:

• Гидролитики – отвечают за первую стадию метаногенеза. Бактерии расщепляют белки, жиры, соединения целлюлозы, крахмала, обладают аммонифицирующей активностью. В результате образуется глицерин, жирные кислоты, аминокислоты, пептиды, моно- и дисахариды.
• Ацидогенные – отвечают за вторую стадию метаногенеза. С помощью бактерий происходит маслянокислое, ацетоно-бутиловое, пропионовое, спиртовое брожение. Перерабатываются промежуточные продукты гидролиза.
• Гетероацетогенные – отвечают за третью стадию метаногенеза. Бактерии переводят органические кислоты (масляную, пропионовую) в уксусную кислоту.
• Метаногенные – завершают анаэробную очистку. Микроорганизмы образуют биогаз, перерабатывая водород, углекислый и чадный газ, ацетат, метиламин, метанол.

Состав доминирующей микрофлоры зависит от характеристик стоков.

Системы

Для искусственной аэробной очистки чаще всего используют такие сооружения:

• Аэротенк – резервуар, в котором стоки смешиваются с активным илом. Часто он разделен на несколько камер, где происходят разные этапы биоочистки. Резервуар оснащен аэратором – системой подачи кислорода.
• Биотенк – разновидность аэротенков, в которой специальная загрузка позволяет увеличить общее количество биомассы.
• Биофильтр – бассейн с дренажем на днище. Очистка стоков происходит путем минерализации. Биоценоз – пленка аэробных микроорганизмов.
• Станция биологической очистки – локальное сооружение, которое устанавливается там, где нет возможности провести общесплавную канализацию. Очищенные стоки спускаются в грунт, а отходы используются в качестве удобрения. Станции перерабатывают объем сточных вод от 5 до 1000 куб. м. ЛОС очищают от 98-99% загрязнений.

Процессы анаэробной очистки зачастую проходят в таких традиционных сооружениях:

• Анаэробная лагуна – один или несколько отстойников, где стоки находятся от 1 недели до 2 месяцев. Газы выделяются в атмосферу.
• Септитенк – отстойник закрытого типа, в котором осадок из образовавшихся твердых частиц перегнивает и расщепляется анаэробами.
• Метантенк – конструкция, внешне похожая на септитенк. Но в резервуаре происходит перемешивание, обогрев и контроль основных параметров.

Биопрепараты

Биопрепараты применяют для выполнения таких задач:

• Разложения органики: жиров, углеводов, белков;
• Стимуляции работы активного ила;
• Сокращения объема побочных продуктов в виде осадка;
• Ускорения процесса переработки;
• Снижения показателей биохимического потребления кислорода (БПК, ХПК);
• Наращивания и восстановления активного ила.

Производители выпускают препараты, где сконцентрировано определенное количество штаммов натуральных бактерий.

Каждый биопрепарат содержит разные штаммы микроорганизмов, которые подбираются в зависимости от состава сточных вод.

Популярные биопрепараты:

Доочистка хозяйственно-бытовых стоков

В некоторых случаях после биологического этапа воды должны пройти доочистку.

Это нужно, когда:

• Их планируют спускать в маломощные водоемы, особенно предназначенные для рыбного хозяйства;
• Их будут использовать в промышленности или в бытовых целях.

Распространенный метод доочистки – отстаивание в биопрудах с естественной и искусственной аэрацией. В таких водоемах создаются благоприятные условия для массового развития микроорганизмов, которые расщепляют остатки загрязнений и борются с патогенами.

Несколько месяцев воды отстаиваются в биопрудах, и после удовлетворительного лабораторного анализа поступают в конечный пункт.

Полезное видео

Смотрите интересный видеоматериал, в котором подробно рассказано о процессе очистки сточных вод биологическим методом.

Заключение

Биологическая очистка сточных вод – метод, основанный на возможностях микроорганизмов, при помощи которых можно перерабатывать органические и некоторые минеральные загрязнения.

Особенности процесса:

• Происходит при участии аэробных и анаэробных бактерий;
• Осуществляется в природных или искусственно созданных условиях;
• Метод удаляет 98-99% загрязнений;
• Промышленная очистка стоков проходит в аэро-, био-, метантенках;
• На любом участке можно установить локальные очистные сооружения;
• Для запуска и интенсификации процесса используются биопрепараты;
• Отходы, образующиеся в результате процесса, экологически безопасные;
• Когда к сточным водам предъявляются повышенные требования по химическому составу, они проходят доочистку.

Биологическая очистка – обязательный этап улучшения качества сточных вод. Соблюдение технологий делает процесс безопасным, высокоэффективным и даже полезным для окружающей среды.

Источник: o-vode.net

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ГОРОДА

Расход сточных вод поступающих на обработку, напрямую зависит от количества жителей, т.е. норма водоотведения равна норме водопотребления. Для большого объема жидкости нужны соответствующие емкости и резервуары. Этот факт формирует интерес к устройству и функционированию очистных сооружений типа БИОТОК М и БИОТОК Р.

При проектировании канализационных сетей населенного пункта учитывается нагрузка на трубопроводы, которые подбирают из расчета пропускной способности требуемого количества стока. Чтобы не проводить сложный и дорогостоящий монтаж коллекторов очень большого диаметра, в больших городах строятся несколько станций очистки.

Таким образом, мегаполис делится на несколько «городов» (районов), а уже для каждого из них проектируется и строится своя станция очистки.

Наглядным примером являются очистные сооружения в столице России, среди которых есть Люберецкие производительностью 3 млн. м3/сут (крупнейшие в Европе) и множество других. Основной блок данных КОС, это старые модернизированные ОС, обеспечивающие половину мощности станции, два других блока – 1 млн. м3/сут и 500тыс. м3/сут.

Особенностями устройства таких станций очистки сточных вод являются увеличенные размеры сооружений по сравнению с ОС других городов: отстойники диаметром 54 метра, а каналы сопоставимы с небольшими реками.

С точки зрения технологии все стандартно: механическая очистка, отстаивание, биологическая очистка, вторичное отстаивание, обеззараживание.

Основная особенность лишь в том, это какой вид имеют сооружения для данных этапов обработки. Например, Москва, как известно, строилась не сразу, но большим источником для очистных сооружений она была всегда. Строились железобетонные сооружения, которые сегодня претерпели несколько реконструкций и модернизаций. Из-за снижения количества разбавляемой чистой воды часть ранее построенных сооружений законсервирована или используется в других целях. В этом также заключается особенность устройства ОС: старые каналы песколовок становятся промежуточным резервуаром, коридор аэротенка преобразуется и немного по-другому работает.

И если раньше станция очистки сточных вод была значительно удалена от города, то сейчас располагается вблизи новых жилых комплексов.

По той же причине, на подобных ОС устанавливаются распрыскиватели, которые выпускают специальные вещества, нейтрализующие запахи стоков.

Установки очистных сооружений

Системы очистки сточных вод

Системы очистки сточных вод – это комплекс оборудования, предназначенный для удаления из стоков загрязняющих и опасных веществ. Очистка сточных вод производится до спуска жидкости в водоемы.  Промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды могут отправляться на одни очистные сооружения. 

Назначением систем очистки сточных вод является качественное удаление примесей, взвешенных веществ, патогенных вирусов и бактерий. Следует различать очищение и обеззараживание. При очистке сточных вод удаляются механические и химические примеси. Целью обеззараживания является удаление живых микроорганизмов, которые могут нанести вред человеку.

На разных этапах очистки применяется разное оборудование. Так, на этапе механической очистки работает комплекс песколовок, отстойников, решеток и нефтеловушек.

Схема системы очистки стоков

Условные обозначения: 1. Приемная камера 2. Блок биореактора 3. Установка УФ-обеззараживания 4. Установка приготовления и дозирования коагулянта 5. Установка обезвоживания 6. Установка приготовления и дозирования флокулянта 7. Воздуходувное оборудование 8. Смеситель

Песколовка – это  горизонтальная или вертикальная установка продолговатой формы, в которой вода движется со скоростью 0,15-0,3 м/с.

Отстойник – резервуар, где вода стоит или очень медленно двигается, а механические примеси оседают на дно под действием силы земного притяжения.

Решетка – фильтрующее полотно из металлических стержней, через которые проходит вода, задерживая крупный мусор.

Нефтеловушка представляет собой 3-4 камеры, соединенные между собой, предназначена для отстаивания стоков и прохождения их через сорбционные материалы.

На этапе физико-химической очистки используются флотаторы – резервуары, в которых образуются пузырьки газа, поднимающие мусор наверх и флокуляторы – система труб, в которых коагулянт смешивается со стоками и загрязнения в виду хлопьев выпадают в осадок.

Для биологического этапа характерно использование аэротенков (резервуаров прямоугольной формы, по которым циркулируют стоки вместе с активным илом), мембранных биореакторов (мембрана задерживает активный ил после переработки органики) и биофильтров ( емкость с загрузочным материалом, на поверхности которого образуется пленка из микроорганизмов.

Оборудование для дезинфекции включает в себя озонаторы и ультрафиолетовые обеззараживатели.  Озонаторы – это электрические установки с длинными шлангами, по которым проникает озон в сточные воды. УФ-обеззараживатели  погружаются в воду и там излучают УФ-лучи.

Таким образом, системы очистки сточных вод – сложная система, состоящая из определенного набора оборудования и установок, предназначенных для очистки и обеззараживания сточных вод.

В комплексе с системой канализации населенного пункта или предприятием очистные установки служат для очистки различного характера загрязнений. Основная цель очистки заключается в подготовке и обработке стока для дальнейшего рецикла на производстве или сброса в водоем. 

Источник: acs-nnov.ru