Очистные сооружения

Канализационные очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод – это комплекс инженерных сооружений направленный на удаление загрязнений, содержащихся в бытовых сточных водах.

Хозяйственно-бытовые сточные воды – образующиеся в результате бытовой и хозяйственной деятельности человека, отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации.

Качество сточных вод разрешенных к сбросу в городскую систему канализации ее абонентами, в том числе промышленными предприятиями нормируется действующим законодательством и утверждается органами местного самоуправления.

Как правило очищенные сточные воды сбрасываются в ближайшие водоемы через специальный выпуск.

Качество очистки регламентируется действующим законодательством в области охраны окружающей среды.

Пример схемы городских биологических очистных сооружений.

Перечень зданий и сооружений:

Перечень основных трубопроводов

Канализационная насосная станция КНС
Приемная камера
Здание решеток
Аэрируемая песколовка
Первичный отстойник N1; 2; 3; 4
Распределительная камера первичных отстойников
Насосная станция сырого осадка
Аэротенк нитри-денитрификатор
Иловая камера
Вторичный отстойник N1; 2; 3; 4
Доочистка
Узел обеззараживания – УФО или NaOCI
Выпуск очищенных сточных вод

Вспомогательные технологические сооружения

Реагентное хозяйство
Воздуходувная станция
Обезвоживание песка

Линия обработки осадка

Сгустители осадка
Цех механического обезвоживания осадка
Иловые площадки-карты

К1 – трубопровод бытовой канализации

К3 – производственная канализация

К20 – трубопровод промывной воды

К26 – трубопровод сырого осадка

К30 – трубопровод циркулирующего активного ила

К30.1 – трубопровод избыточного активного ила

К36 – дренажный трубопровод иловых площадок

АО – воздухопровод

Р8 – трубопровод флокулянта

Пример технологической схемы очистных сооружений канализации.

На схеме приведенной выше представлена принципиальная схема биологических очистных сооружения крупного города с населением более 150 000 человек.

Последовательность движения сточных вод:

Все городские сточные воды собираются в главный городской коллектор (самотечный трубопровод большого диаметра), который врезается в главную канализационную насосную станцию, где в приемном-грабельном отделении проходит первичную очистку от механических загрязнений на решетках от крупных механических загрязнений. Далее в сточные воды канализационными насосами перекачиваются в приемную камеру городских очистных сооружений. Эта камера служит для гашения напора и распределения потоков сточных вод по распределительным лоткам и линиям очистки.

Очистка сточных вод начинается на механизированных решетках с прозорами 10-20 мм; где задерживаются крупные механические загрязнения (палки, тряпки, полиэтиленовые пакеты и т.п.). Отбросы с решеток дезинфицируются, обезвоживаются (отжимаются на специальных прессах) и вывозятся на санкционированный полигон твердых бытовых отходов.

Далее стоки попадают на горизонтальных аэрируемых песколовках шириной где происходит отделение – осаждение песка. Осадки из песколовок гидроэлеваторами или песковыми насосами подаются на обезвоживание в сепараторы песка, где происходит обезвоживание песка, а затем одна часть песка вывозится на полигон ТБО для утилизации, другая часть используется для благоустройства территории. Песколовки за счет интенсивной аэрации и длины способны задерживать песок крупностью менее 0,2 мм.

После песколовок сточная вода по трубопроводам через распределительные камеры первичных отстойников подается на первичные радиальные отстойники, где в течение 1,5—2 ч происходит гравитационное осаждение взвешенных веществ, собирающихся в осадочной части отстойников. Плавающие вещества, собираемые с поверхности первичных отстойников, из жиросборников откачиваются илососом и вывозятся на полигон для складирования осадков. При этом эффективность осветления сточных вод по взвешенным веществам и БПК5 составляет соответственно до 45% и 19—26%. Сырой осадок из первичных отстойников откачивается и направляется на совместное уплотнение с избыточным активным илом на уплотнителях с добавлением флокулянта.

Таким образом, осадок первичных отстойников в конечной фазе представляет собой смесь осажденных коллоидных и нерастворимых веществ, а также избыточного активного ила, образующегося в процессе биологической очистки. Из отстойников эта смесь подается в цех обработки осадка.

Осветленная вода через сборные камеры первичных отстойников поступает в верхние каналы трехкоридорных аэротенков для биологической очистки, откуда распределяется по секциям аэротенков. В первый коридор каждой секции подается циркулирующий активный ил. Эффект биологической очистки сточных вод обеспечивается постоянным перемешиванием сточных вод с активным илом и непрерывной аэрацией этой смеси на всем протяжении аэротенка. Состоящий из аэробных микроорганизмов активный ил в присутствии кислорода воздуха перерабатывает находящиеся в сточной воде органические загрязнения. Необходимое количество воздуха поступает в аэротенки из блока насосно-воздуходувной станции.

Азот в сточных водах представлен в органическом (растворенный и нерастворенный) и неорганическом (аммонийный, нитратный и нитритный) видах. В аэробной зоне аэротенка реализуется процесс нитрификации, который является первым этапом биологического удаления азота из сточных вод и представляет собой окисление солей аммония до солей азотистой кислоты (нитритов) – I фаза, и затем, в ходе II-й фазы, происходит окисление нитритов до нитратов. Окисление аммония до нитрита осуществляется под действием бактерий родов Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus, Nitrosospira и Nitrosovibrio. Вторую фазу – окисление нитритов в нитраты – осуществляют бактерии из родов Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus. Последовательно пройдя три корридора аэротенка, зоны нитрификации и денитрификации, сточные воды собираются в нижний лоток, откуда по сборному трубопроводу поступают в распределительную чашу с регулируемыми затворами вторичных отстойников.

Из распределительной чаши смесь сточной воды и активного ила по подводящему трубопроводу направляется в центральное распределительное устройство вторичного отстойника. Последнее представляет собой вертикальную стальную трубу, переходящую наверху в плавно расширяющийся раструб, который оканчивается ниже горизонта воды в отстойнике. Выходя из распределительного устройства, смесь попадает в пространство, ограниченное стенками металлического направляющего цилиндра который обеспечивает заглубленный выпуск иловой смеси в отстойную зону. Осветленная вода собирается через водослив сборным кольцевым лотком, из которого поступает в выпускную камеру. Активный ил, осевший на дно отстойника, удаляется самотеком под гидростатическим давлением с помощью илососа по трубопроводу в иловую камеру, откуда циркулирующий активный ил насосами возвращается в аэротенки, а избыточный активный ил насосами подается в распределительные камеры первичных отстойников..

После двух часов отстаивания осветленная вода собирается через зубчатый водослив в лоток, из которого вода отводится самотеком трубой на доочистку и далее на обеззараживание на ультрафиолетовых установках.

Далее очищенные сточные воды через контрольный колодец (где осуществляется отбор проб для определения качества очистки) попадает в камеру выпусков, а оттуда по трубопроводу через сосредоточенный или рассеивающий выпуск в водоем.

Обработка осадка

Уплотненная в первичных отстойниках смесь осадка первичных отстойников и избыточного активного ила с влажностью 95—99,5% подается в цех обработки осадка на механическое обезвоживание.

Для уплотнения избыточного активного ила применены илоуплотнители. Обычно активный ил, осаждающийся во вторичном отстойнике, имеет высокую влажность 99,2…99,5 %. Илоуплотнители по высоте расположены так, чтобы сливная вода из них поступала в аэротенки самотеком, сгущенный осадок шнековыми насосами подается на обезвоживание в ЦМОО (цех механического обезвоживания осадка).

Основным оборудованием цеха являются центрифуги или фильтр-прессы. Центрифуги и фильтр-прессы, предназначенные для механического обезвоживания смеси осадков, позволяют получать кек с влажностью 79—83% при эффекте задержания сухих веществ более 92,5%.

Механическое обезвоживание смеси осадков производится с применением флокулянта. Доза флокулянта определяется опытным путем.

Кек поршневыми насосами или конвеерами подается в бункеры-накопители и по мере накопления вывозится специальным транспортом на полигон ТБО.

В качестве резервной линии обезвоживания служат иловые площадки с искусственным основанием и дренажем, с поверхностным отводом воды.

Очистные сооружения г. Самара
Производительность городских очистных сооружений – 1 000 000 м.куб/сутки. Выпуск очищенных сточных вод в р. Волга. Технология – механическая очистка, полная биологическая, обработкой осадка на иловых площадках. Обеззараживание стоков.
Очистные сооружения Санкт-Петербурга
Центральной станции аэрации располагаются на искусственном острове Белый. Очистные сооружения принимают стоки с Василеостровского, Кировского, Московского, Фрунзенского, Центрального районов и части Юго-Запада, Производительность ЦСА – 2 600 000 куб.м/сутки. Площадь застройки 57 га

Юго-Западные очистные сооружения (ЮЗОС) Производительность ЮЗОС – 330 000 куб.м/сут. Площадь застройки – 40 га.

Северная станция аэрации (ССА) Производительность ССА – 1 250 000 куб.м/сут. Площадь застройки – 65 га

Фото проект – Очистные сооружения.

Источник: dc-region.ru

Когда необходимы локальные очистительные сооружения

Жидкие бытовые отходы, как и прочие стоки, попадают в канализационную систему. Она предназначается для сбора и отвода загрязнённых жидкостей в особые аккумулирующие устройства, в которых производится их очистка. Очистительные системы в городах и благоустроенных посёлках носят централизованный характер. Однако, зачастую бывает, что в местах строительства загородных домов или производственных предприятий централизованная канализация отсутствует.

В то же время, сброс неочищенных жидких стоков в реки или прямо на землю чреват серьёзными экологическими и санитарно-гигиеническими проблемами, вплоть до вспышек инфекционных заболеваний. Поэтому на лиц, ответственных за загрязнение окружающей среды, налагаются крупные штрафы, а в отдельных случаях они подлежат уголовному преследованию. Выход в данной ситуации для домовладельцев и предпринимателей остаётся один – установить локальные очистительные системы.

Также локальные очистительные системы используются там, где подключение к центральной канализации затруднительно или обойдётся чересчур дорого. Например, канализационная ветка проходит на большом удалении от построенного дома, и для подключения к ней потребуется прокладывать отдельную линию. Другой случай – между домом и веткой централизованной канализации располагаются другие жилые участки, дороги, рекреационные земли. В такой ситуации, чтобы проложить ответвление от центральной канализационной магистрали, потребуется произвести согласование с соседями, муниципальными властями, собрать множество разрешительной документации на проведение земляных работ.

Подобные услуги сегодня предлагают многие компании, при желании всегда можно заказать локальные очистные сооружения http://hydro.systems/ гораздо проще в подобных случаях заказать автономную канализационную систему, рассчитанную на одно, или несколько соседних домохозяйств.

Виды локальных очистительных сооружений

В зависимости от степени автономности локальные очистные сооружения (сокращение, принятое в техдокументации, — ЛОС) хозяйственно-бытовых стоков подразделяются на:

Закольцованные на централизованную канализационную систему. После проведения полной очистки сточные воды из таких ЛОС уходят в городскую сеть канализации. Используются они, как правило, на небольших промышленных предприятиях во избежание попадания токсичных и огнеопасных продуктов в общегородскую канализацию. Также возможно использование подобных систем и для небольших коттеджных посёлков или многоквартирных домов, расположенных в стороне от магистральных сетей. Среди недостатков таких систем – большие габаритные объёмы и высокая стоимость. Также придётся заплатить городским коммунальным службам за подключение системы к общегородской сети.
Полностью автономные ЛОС. Подобные системы очистки стоков не имеют выхода в городскую сеть и являются полностью независимыми. Весь процесс очистки жидких отходов до приемлемого уровня происходит в данной системе абсолютно автономно. Такие локальные очистительные системы обслуживают один, или несколько отдельных частных домов, либо небольшое предприятие – например, автомойку, объект общественного питания и т.д. Автономные ЛОСы достаточно компактны и доступны по стоимости для отдельного домовладельца.

Мобильная канализация – является разновидностью автономной системы. Однако, они обладают одним отличием: своей мобильностью. То есть, подобные локальные очистительные сооружения могут при необходимости быстро собираться — разбираться, перемещаться, и подключаться к другому объекту. Наиболее распространённый вариант мобильной канализации – биотуалет. Также к мобильной канализации относят быстроразборные ливневые системы, и отдельные блок-контейнеры с установленной в них системой очистки сточных вод.

По конструктивно-техническим особенностям локальные очистительные системы бывают:

Оборудованы септиком.
С автономным аэротанком.

Септиковая канализация

Работа ЛОС, оборудованных септиком, сводится к утилизации в особом накопительном устройстве, где происходит предварительная очистка стоков. Далее жидкость фильтруется сквозь почву, в результате чего происходит доочистка сточных вод. Септики могут состоять из одной, или нескольких последовательно соединённых ёмкостей. Чем больше количество этих ёмкостей-приёмников, тем глубже происходит очистка. Септики с одной секцией больше подходят для небольшого индивидуального дома, либо для дачи, где суточный сток не превышает 1 кубометра.

В обычных септиках происходит очистка сточной воды только от механических загрязнителей. В них оседает илообразные взвеси, песок, иные твёрдые компоненты. Многокамерные септики обеспечивают более глубокую очистку отходов. В первой камере отстаиваются механические примеси, после чего жидкость поступает во второй отсек. Здесь разлагаются мелкодисперсные биологические загрязнения путём естественного брожения.

В случае использования септика для очистки стоков, загрязнённых жирами, ГСМ, бытовыми химикатами рекомендуется использовать дополнительные очистительные сооружения для канализации. К ним относятся биологические фильтры, обеспечивающие доочистку сбрасываемых в почву стоков, а также предварительные улавливатели жиров, технических масел и прочих ГСМ. Подобными устройствами следует дополнять автономные канализации, обслуживающие объекты общепита, гаражи, автомойки, СТО и подобные им предприятия.

Среди плюсов канализационных систем с септиками следует отметить:

Невысокую стоимость.
Энергетическая независимость от наличия/отсутствия электроснабжения.
Долговечность и надёжность функционирования.

Недостатки очистительных сооружений для канализации, оборудованных септиком:

Недостаточная очистка стоков, в результате чего происходит попадание недоочищенных вод в почву.
На глинистых участках при устройстве септиковой канализации понадобится прокладка специальных фильтрационных траншей с засыпным пористым грунтом.
К расположению и размерам фильтрационных полей предъявляются особые требования СЭС (удалённость от жилых построек, водозаборов), за нарушение которых может налагаться штраф.

Канализация с аэротанком

Более глубокая очистка, достигающая 99%, производится в так называемых аэротанках. После прохождения жидких стоков через подобные очистные сооружения уже не требуется никакой дополнительной очистки. Аэротанк представляет собой изолированное накопительное сооружение. Очистка воды в нём производится в несколько этапов:

Отстаивание стоков, в результате чего отделяются сравнительно крупные механические примеси, осаждающиеся на дно.
Предварительно очищенные воды подаются в отсек для анаэробной очистки. Здесь производится брожение без доступа воздуха.
Третьим этапом производится бактериальная аэробная очистка.

В результате биохимического расщепления загрязнителей, на выходе получаем воду глубокой очистки. Для неё не требуется устройство специальных фильтрационных канав или полей. Вода из локальных очистительных сооружений, снабжённых аэротанком, может сбрасываться прямо в почву или в близлежащие водоёмы.

Однако, как и любые технологические системы, подобные канализационные установки имеют и свои минусы:

Высокая стоимость, как самой системы, так и монтажных работ.
Необходимость частого опорожнения резервуара с илообразным отстоем.
Необходимость подключения электричества для работы перекачивающих насосов.

Мобильные канализации

В классическом виде представляют собой туалетную кабинку с автономным накопителем. Также имеются варианты, когда накопитель отходов располагается в отдельном контейнере, к которому подключают канализационную систему дома. В таких контейнерах часто происходит лишь накопление, в лучшем случае — первичная очистка стоков, после чего накопительные бачки следует сливать в канализационные системы. Плюсы мобильной канализации – малогабаритность и бюджетная цена. Недостаток – низкий уровень очистки сточных вод.

Таким образом, каждый домовладелец, дачник или предприниматель может установить наиболее подходящий тип локальной канализации. Конкретные технические параметры той или иной системы можно узнать у производителя и компании-продавца.

Источник: inctanh.com

Виды сточных вод

Очистные сооружения сточных вод устанавливаются на стоки различных типов.

Хозяйственно-бытовые стоки – это сливы из сантехнических приборов (умывальников, моек, унитазов и пр.) жилых зданий, в том числе, и частных домов, а также учреждений, общественных зданий. Хозяйственно-бытовые стоки опасны как питательная среда для болезнетворных бактерий.
Производственные стоки образуются на предприятиях. Категория характеризуется возможным наличием разнообразных примесей, некоторые из которых значительно затрудняют процесс очистки. Очистные сооружения промышленных сточных вод обычно сложны по конструкции и имеет несколько ступеней очистки. Комплектность таких сооружений подбирается в соответствии с составом стоков. Промышленные сточные воды могут быть токсичными, кислотными, щелочными, имеющими механические примеси и даже радиоактивными.
Ливневые стоки из-за способа образования называются также поверхностными. Их также именуют дождевыми или атмосферными. Стоки данного типа – это жидкость, образующаяся на крышах, дорогах, террасах, площадях при выпадении осадков. Очистные сооружения ливневых сточных вод обычно включают несколько ступеней и способны удалять из жидкости примеси различного типа (органические и минеральные, растворимые и нерастворимые, жидкие, твердые и коллоидные). Ливневые стоки – наименее опасные и наименее загрязненные из всех.

Виды очистных сооружений

Для того, чтобы понять, из каких блоков может состоять комплекс очистки, следует знать основные виды очистных сооружений для сточных вод.

К ним относятся:

механические сооружения,
установки биоочистки,
кислородонасыщающие установки, обогащающие уже очищенную жидкость,
адсорбционные фильтры,
ионообменные блоки,
электрохимические установки,
оборудование физико-химической очистки,
обеззараживающие установки.

К оборудованию для очистки стоков можно причислить и сооружения и резервуары для складирования и хранения, а также для обработки отфильтрованного осадка.

Принцип работы комплекса очистки сточных вод

В комплексе может быть реализована схема очистных сооружений сточных вод с наземным или подземным исполнением.
Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод устанавливаются в коттеджных поселках, а также в небольших населенных пунктах (150-30 000 человек), на предприятиях, в районных центрах и пр.

Если комплекс устанавливается на поверхности земли, он имеет модульное исполнение. Для того, чтобы минимизировать повреждения, снизить расходы и трудозатраты на ремонт подземных конструкций, их корпуса изготавливают из материалов, прочность которых позволяет противостоять давлению грунта и подземных вод. Кроме прочего, такие материалы отличаются долговечностью (до 50 лет службы).

Чтобы понять принцип работы очистных сооружений сточных вод, рассмотрим, как функционируют отдельные ступени комплекса.

Механическая очистка

Эта ступень включает в себя следующие типы сооружений:

первичные отстойники,
пескоуловители,
сорозадерживающие решетки и т.п.

Все эти приспособления предназначены для устранения взвесей, крупных и мелких нерастворимых примесей. Самые крупные включения задерживаются решеткой и попадают в специальный съемный контейнер. Так называемые песколовки обладают ограниченной производительностью, поэтому при интенсивности подачи стоков на очистные сооружения более 100 куб. м. в сутки, целесообразно устанавливать параллельно два приспособления. В этом случае их эффективность будет оптимальной, пескоуловители смогут задерживать до 60% взвеси. Задержанный песок с водой (песчаная пульпа) отводится на песковые площадки или в песчаный бункер.

Биологическая очистка

После удаления основной массы нерастворимых примесей (осветления стоков) жидкость для дальнейшей очистки поступает в аэротенк – сложное многофункциональное устройство с продленной аэрацией. Аэротенки разделятся на участки аэробной и анаэробной очистки, благодаря чему одновременно с расщеплением биологических (органических) примесей производится вывод из жидкости фосфатов и нитратов. Это существенно повышает эффективность работы второй ступени очистного комплекса. Активная биомасса, выделяемая из стоков, задерживается в специальных блоках, загруженных полимерным материалом. Такие блоки размещаются в зоне аэрации.

После аэротенка иловая масса переходит во вторичный отстойник, в нем происходит разделение на активный ил и очищенные стоки.

Доочистка

Доочистка сточных вод производится на самопромывных песчаных фильтрах или с помощью современных мембранных фильтров. На этом этапе количество взвешенных веществ, присутствующих в воде, сокращается до 3 мг/л.

Обеззараживание

Обеззараживание очищенных стоков выполняется методом обработки жидкости ультрафиолетом. Для повышения эффективности работы этой ступени очистные сооружения биологической очистки сточных вод оснащаются дополнительным воздуходувным оборудованием.

Стоки, прошедшие все ступени комплекса очистки, безопасны для окружающей среды и могут сбрасываться в водоем.

Если вас интересует, как сделать канализацию на даче своими руками, то эта информация есть в отдельной статье.

О том, как проводится монтаж ПНД труб своими руками, вы можете узнать из другого материала сайта.

А зачем нужна и как используется в сантехнике «американка» читайте по этой ссылке.

Проектирование очистных систем

Очистные сооружения производственных сточных вод проектируются с учетом следующих факторов:

уровня залегания грунтовых вод,
конструкции, геометрии, расположения подводящего коллектора,
комплектности системы (тип и количество блоков, определяемые заблаговременно на основании биохимического анализа стоков или их прогнозируемого состава),
расположения компрессорных установок,
наличия свободного подъезда для транспорта, который будет осуществлять вывоз мусора, задерживаемого решетками, а также для ассенизаторской техники,
возможного размещения вывода очищенной жидкости,
необходимости использования дополнительного оборудования (определяется наличием специфических примесей и другими индивидуальными особенностями объекта).

Важно: Очистные сооружения поверхностных сточных вод должны проектироваться только компаниями или организациями, обладающими сертификатом СРО.

Монтаж установок

Правильность монтажа очистных сооружений и отсутствие ошибок на этом этапе во многом определяют долговечность комплексов и их эффективность, а также бесперебойность работы – один из важнейших показателей.

Монтажные работы включают в себя следующие этапы:

разработка схем монтажа,
осмотр площадки и определение ее готовности к монтажу,
строительные работы,
подключение установок к коммуникациям и соединение их между собой,
пуско-наладочные работы, регулировка и настройка автоматики,
сдача объекта.

Полный комплекс монтажных работ (перечень необходимых операций, объем работ, требуемое для их выполнения время и другие параметры) определяются, исходя из особенностей объекта: его производительности, комплектности), а также с учетом характеристик места монтажа (тип рельефа, грунт, расположение грунтовых вод и др.).

Обслуживание очистных сооружений

Своевременное и профессиональное обслуживание очистных сооружений обеспечивает эффективность оборудования. Поэтому такие работы должны выполняться специалистами.

В комплекс работ входят:

удаление задержанных нерастворимых включений (крупного мусора, песка),
определение количества образующегося ила,
проверка содержания кислорода,
контроль работы по химическим и микробиологическим показателям,
проверка функционирования всех элементов.

Важнейшим этапом обслуживания локальных очистных сооружений является контроль работы и профилактика электрооборудования. Обычно к этой категории относятся воздуходувные машины и перекачивающие насосы. В аналогичном обслуживании нуждаются и установки ультрафиолетового обеззараживающего излучения.

Источник: okanalizacii.ru

Очистные сооружения