Схема очистных сооружений

В аэротенках смесителях СВ и ил подводятся и отводятся равномерно вдоль длинных сторон сооружения. Принимается, что поступающая смесь очень быстро смешивается с содержимым всего сооружения.

СВ; 2. активный ил; 3. иловая смесь; 4. аэротенк.

Аэротенки ячеистого типа представляют собой прямоугольное в плане сооружения, разделенное на ряд отсеков поперечными перегородками. Смесь из первого отсека переливается во второй (снизу), из второго в третий (сверху) и т.д. в каждой ячейки устанавливается режим полного смешения, а сумма ряда последовательно расположенных смесителей составляет идеальный вытеснитель. В аэротенках вытеснителях нагрузка на ил и скорость потребления кислорода максимальна. В начале сооружения и минимальна в конце. Если воздух подается равномерно по всей длине аэротенка, то в начале процесса может отличаться глубокий дефицит кислорода. Условия развития м/о в этой системе оптимальны только в средней части сооружений, где имеется соответствие между уровнем питания и наличием растворенного кислорода. Аэротенки – вытеснители плохо справляются с залповыми перегрузками по загрязнителем, и в них нельзя существенно повысить рабочую концентрацию ила.

3

2

Аэротенк – смеситель

1. – СВ; 2 – активный ил; 3 – иловая смесь; 4 – аэротенк.

В аэротенках смесителях нагрузка на ил, скорость процесса изчистия загрязнений и потребление кислорода постоянны во всем объеме сооружения. Ил находится в одной достаточно узкой стадии развития культуры, обусловленной величиной нагрузки на ил. Условия существования культуры близка к оптимальным. Однако качество очищенной воды при прочих равных условиях может оказаться несколько ниже, чем в аэротенках – вытеснителях, поскольку из-за высокой вероятности попадания частиц … поступивший СВ в отводную систему снижается общий эффект очистки.

Широкое распростанение получили аэротенки с регенераторами.

1 3

2

Аэротенки с ренератором

1 – СВ; 2 – активный ил; 3 – иловая смесь; 4 – аэротенк; 5 – вторичный отстойник; 6 – регенератор.

Сущность системы с регенератором заключается в том, что из общего процесса окисления загрязнений выделяют в самостоятельную стадию изъятия их из СВ.

б) Технологическая схема очистки воды

Технологическая схема биологической очистки сточных вод, имеющая в своем составе аэротенк, выглядит следующим образом (см. рис. 2).

1.Решетки фильтрации для удаления крупных фрагментов загрязнений.

2 Песколовка – резервуар с наклонным дном и приямком. Служит для удаления осаждающихся твердых частиц почвы, песка, мусора.

3 Преаэратор. Здесь происходит интенсивная барботировка сточной воды воздухом в присутствии некоторого количества активного ила. В преаэраторе жидкость перемешивается, насыщается кислородом в результате

биологической очистки, имеющих

в своем составе аэротенк

Сточная вода

	РЕШЕТКА

2

ПЕСКОЛОВКА

3

	ПЕРВИЧНЫЙ ОТСТОЙНИК

ПРЕАЭРАТОР

5

АЭРОТЕНК

	РЕНЕРАТОР

7

ВТОРИЧНЫЙ ОТСТОЙНИК

Избыточный ил

Циркулирующий на обработку

ХЛОРАТОР

БИОПРУДЫ

активный ил

Сброс в водоем

чего, активный ил начинает перерабатывать загрязняющие вещества. Однако процесс этот на данном этапе незначителен. Главная роль его на этой ступени очистки в том, что активный ил, образующий зооглейные скопления служит хорошим биокоагулянтом, способствуя слипанию более мелких нерастворенных частиц загрязнителей.

4 Первичный отстойник. Здесь происходит седиментация мелких частиц, коагулированных в преаэраторе, а также осаждение более крупных, которые потоком воды вынеслись из песколовки.

5 Аэротенк. Отстоенная в первичном отстойнике вода здесь насыщается воздухом, и населяющие аэротенк микроорганизмы активного ила приступают к разложению загрязнителей.

Из аэротенка жидкость во вторичный отстойник, где активный ил отстаивается. Отстоявшаяся вода после дезинфекции выпускается в водоем, а оставшийся активный ил частично возвращается в аэротенк (циркулирующий активный ил), а частично направляется на переработку (избыточный активный ил). Возвращение активного ила из вторичного отстойника в аэротенк требуется для поддержания необходимой концентрации ила в аэротенке, так как естественный прирост нужную концентрацию ила не обеспечивает.

евший во вторичном отстойнике активный ил содержит некоторое, иногда значительное, количество непереработанных веществ. Такой ил пред возвращением в аэротенк должен быть подвергнут регенерации, т.е. восстановлению. Регенерация заключается в аэрации активного ила при отсутствии вновь поступающих загрязнений. При этом окисляются вещества, сорбированные активным илом. Регенерация особенно необходима при очистке сточных вод, содержащих медленно окисляемые соединения. Она позволяет сократить общий объем сооружений, способствует снижению анаэробных процессов в активном иле и вследствие этого регенерацию часто применяют при очистке сточных вод, содержащих легкоокисляемые соединения.

Очистка сточных вод может быть полной или неполной. В первом случае концентрация БПК полное и взвешенных веществ в очищенной воде не должна превышать 15 – 25 мг/л, в противном случае очистка считается неполной. Необходимая степень очистки воды в каждом конкретном случае определяется условиями выпуска в водоем или технологическими требованиями, если очищенная вода возвращается в производство.

6 Регенератор. Часть избыточного активного ила из вторичного отстойника подается в регенератор для доокисления без вновь поступающих загрязнителей при интенсивной аэрации. А затем активный ил из регенератора поступает вновь в аэротенк.

7 Вторичный отстойник. Здесь осаждается избыточный активный ил и удаляется на переработку или регенерацию вода во вторичном отстойнике осветляется, так как процесс очистки в основном закончен.

8 Контактные резервуары. Из вторичного отстойника вода подается в контактные резервуары хлораторной установки где происходит дезинфекция.

9 Биологические пруды. В них очищенная сточная вода подвергается естественной доочистке, которая идет с малой скоростью, но в очень большом объеме.

Размеры биопрудов колеблются в пределах 0,5 – 10 га, реже более. Биопруды также могут выступать как самостоятельная очистная экосистема если объем сточных вод невелик и не содержит агрессивных ингредиентов.

10 Сброс очищенной сточной воды в поверхностные водоемы.

В зависимости от категории водоема проектируются очистные сооружения с полной и неполной очисткой. Наивысшие требования по соблюдению предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ, предъявляются к очистным сооружениям, которые осуществляют сброс очищенной сточной воды в поверхностные водоемы рыбо-хозяйственного назначения.

в) Биофильтры, поля орошения и фильтрация.

Из других узлов биологической очистки воды довольно широко применяются биофильтры, которые как правило устанавливаются на выходе сточных вод пищевых производств.

Биофильтр представляет собой резервуар, заполненный щебнем, галькой, керамзитом или пластмассовыми блоками. Размер кусков загрузочного материла возрастает сверху вниз: верхний содержит куски 10 – 20 мм в диаметре, средний – 20 – 40 мм, нижний – 50 – 70 мм. Фильтрующая загрузка образует тело фильтра.

поверхности загрузочного материала, по мере прохождения сквозь него сточной жидкости, развиваются микроорганизмы, образующие так называемую биопленку. Аэрация биофильтра бывает естественной и искусственной. Организмы биопленки извлекают из сточной жидкости необходимые им питательные вещества и используют их в процессе конструктивного и энергетического обмена. В аерхнех горизонтальных концентрациях питательных веществ в десятки раз выше, чем в нижней. Вследствие этого именно в этом горизонте интенсивно прирастает биопленка, интенсивно окисляются органические вещества сточной жидкости, активно потребляется кислород. Доминирующая роль в биоценозе верхних слоев биофильтра принадлежит организмам, питающимся растворенными органическими веществами: бактериями, грибами, некоторым видам бесцветных жгутиковых. Как и в загрязненных водоемах, в верхней части биофильтра при большой общей массе наблюдается малое разнообразие видов.

Средние слои биофильтра характеризуются меньшим наполнением биомассы и большим разнообразием встречающихся форм. В нижних слоях биофильтра наблюдается большое разнообразие видов при низкой общей биомассе. Протяженность каждой зоны зависит от технологического режима работы биофильтра и степени его нагрузки. Распределение физиологических групп микроорганизмов зависит от состава стока. В биофильтре, очищающем сточные воды молочного завода, грибы и молочнокислые бактерии развивались в основном в поверхностном слое, бактерии, разрушающие органические кислоты, – в среднем слое, жирорасщепляющие и аммонифицирующие в верхнем и среднем слоях. В нижних горизонтах количество бактерий, относящихся ко всем физиологическим группам, снижалось.

Еще более простой и дешевый способ очистки сточных вод заключается в использовании полей орошения и полей фильтрации. В этом случае очистка воды происходит путем естественного фильтрования сквозь почву, что позволяет получить воду высшего качества. Однако все возрастающий дефицит пахотных площадей, рост цен на землю, ограничивают возможности применения полей фильтрации. А для полей орошения существуют еще и ограничения, вызванные потребностью растений в воде. К этому же вода, очищаемая на полях орошения и фильтрации не должна содержать сколько-нибудь ядовитых загрязнителей во избежание отравления почвы и грунтовых вод.

Источник: studopedia.ru

В самом общем случае с садового или дачного участка (из дома или коттеджа) в канализационные системы поступают сточные воды из ванной (душевой, банной) комнаты, из кухни, из туалетов. Все эти сточные воды имеют разный состав, но все они включают две фазы: твёрдую разного гранулометрического состава (из туалета крупные, из кухонной мойки и посудомойки средние, из ванны и стиральной машины самые мелкие по размеру твёрдые включения – хлопья) и жидкую (в том числе и мутную эмульсию или дисперсию).

ждый вид и каждая фаза сточных вод может очищаться по своему, но на практике обычно все сточные воды объединяются с получением консолидированного стока единого, но порой очень сложного химического состава. Поскольку дачнику (в отличие от горожанина) приходится в конечном счёте самому принимать решение о способе утилизации сточных вод, то он должен руководствоваться требованиями СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения» (даже в случае вывоза сточных вод).

Рис. 207. Принципиальные схемы сбора, удаления и обезвреживания бытовых нечистот и сточных вод: а — вывоз нечистот при помощи ассенизационного транспорта; б — сплавная канализация со сбросом очищенных в септике сточных вод в поля подземной фильтрации; в — сплавная канализация со сбросом очищенных в септике сточных вод в фильтровальную траншею или в песчано-гравийный фильтр; г — упрощенная схема с отстойником и песчано-гравийным фильтром-траншеей беструбной. 1 — сливное устройство с гидрозатвором (раковина, поддон, унитаз и т. п.); 2 — канализационная труба для вывода сточных вод из здания; 3 — выгребной колодец (выгребная яма); 4 — ассенизационная машина (автоцистерна с вакуумным насосом); 5 — поля ассенизации (распаханные земельные участки); 6 — выгруженный слой нечистот (жидких отбросов); 7 — септик (отстойник); 8 — гидрозатвор (щит) для задержки плавающих нечистот; 9 — гидрозатворы (тройники) для задержки плавающих нечистот; 10 — осветленная сточная вода; 11 — выпавший осадок органических веществ (ил); 12 — канализационная труба для вывода осветленных (очищенных) сточных вод; 13 — фильтрующий колодец (распределительный колодец); 14 — труба оросительной системы; 15 — песчаные поля подземной фильтрации (подземной аэрации); 16 — вентиляционные стояки; 17 — слой торфа, покрытый слоем грунта; 18 — фильтрующий слой из крупнозернистого песка, гравия, щебня, котельного шлака; 19 — труба дренажной системы; 20 — вывод очищенной воды в водоем; 21 — отстойник из 1-2 бетонных колец с бетонированным дном и отверстиями на 0,2 м ниже уровня грунта; 22 — выводные отверстия диаметром 10-20 мм (20-100 штук); 23 — глинистый грунт; 24 — аварийный сливной кран; 25 — стационарно установленная стальная труба для подключения шланга ассенизационной машины в удобном месте.

Простейшая схема утилизации – ассенизационная (рис. 207а). Она заключается в сборе всех сточных вод без исключения в герметический колодец 3, например, в бетонную или металлическую ёмкость (кессон) или, в крайнем случае, яму с глиняными утрамбованными стенами, примерно так же, как и в случае дворовых выгребных уборных. Все трубы и ёмкости вентилируют 16, устройства слива оборудуются гидрозатворами для предотвращения распространения запахов. При накоплении сточных вод периодически (1-2 раза в год или чаще) вызывают ассенизационный автомобиль 4, который высасывает под вакуумом (разряжением) жидкие отбросы в транспортную цистерну. При накоплении на дне колодца 3 плотного слоя ила, насос автомобиля имеет возможность создавать в шланге не разряжение, а наоборот, избыточное давление и размывать жидкостью из цистерны илистый слой, перемешивая содержимое колодца. Технология перегруза хорошо отработана, а ассенизационные службы на селе продолжали действовать бесперебойно даже в сложные годы становления рыночных отношений.

Дачника обычно не интересует, куда вывозятся отходы ассенизационной машиной. Но с методической точки зрения важно понимать, что в соответствии с официальной технологией нечистоты должны сбрасываться на предварительно перепаханные поля ассенизации равномерным слоем толщиной до 10 см. При этом органические вещества перегнивают именно на поле (почвенный метод), а не в выгребной яме. Поля ассенизации озеленяют и используют в таком режиме: первый год — загрузка, второй — выращивание кормовых трав, третий — выращивание кормовой столовой свёклы, четвёртый — картофеля. Недопустимо выращивать на этих полях помидоры, огурцы, редис, салат и другие овощи, употребляемые в пищу без тепловой обработки в основном ввиду опасности распространения яиц гельминтов (глистов). Ясно, что при малом количестве отходов их можно примерно как-то так же использовать на самом дачном участке. Чаще всего это осуществляется методом компостирования: отбросы черпаками извлекаются из выгребного колодца, но не разбрасываются как попало на больших площадях, а выкладываются на слои торфа на компостной площадке (или в сухой яме), прикрываются торфом и перелопачиваются так, чтобы обеспечивалась хорошая аэрация. В правильно организованном компосте за счёт жизнедеятельности аэробных микробов температура повышается до 50-70°С, что обеспечивает надёжное уничтожение яиц гельминтов.

Несмотря на свою простоту, ассенизационная схема до сих пор является для многих дачников необычной, поскольку выгребные устройства до 1997 года на садовых участках не допускались. Выгребной колодец является хранилищем нечистот, которое может представить опасность при половодьях (затоплениях), при растрескивании стенок, при переполнениях. Поэтому в соответствии с п. 8.7 СНиП 30-02-97 во избежание претензий соседей месторасположение и конструкцию выгребного колодца необходимо согласовать с органами по охране подземных вод и с санитарно-эпидемиологическими службами в составе проекта застройки участка. При этом следует иметь в виду, что выгребной колодец должен располагаться никак не ближе 12 метров от дома, 8 метров от колодца водоснабжения и 4 метра от границы соседнего участка. В соответствии с СП 11-106-97 рекомендуется избегать устройства люфт-клозетов (тем более со сливом хозяйственно-бытовых вод), а значит и выгребных колодцев (выгребных уборных), при высоком уровне грунтовых вод — 1,5 м и выше. Если уровень почвенных вод близко от поверхности земли, то есть опасность залива и переполнения выгребного колодца и распространения нечистот.

Не углубляясь в этот непрофильный для нас вопрос, отметим, что проектировщики считают более рациональными на садовых и дачных участках децентрализованные системы канализации, чтобы «размазать» стоки и сбросы по территории разными компостными кучами и фильтрующими траншеями. Вместе с тем, при благоприятных грунтовых условиях (пески, супеси, мелкие суглинки) и низком уровне стояния грунтовых вод СШ1-106-97 допускает использование на садовых участках даже септика с сооружениями подземной фильтрации (фильтрующий колодец, фильтрующая кассета, песчано-гравийный фильтр).

Септик представляет собой ёмкость 7 (отстойник) с водонепроницаемым дном и стенками и с объёмом, равным двум-десяти суточным объёмам сброса вод (то есть сточные воды проходят септик в течение 2-10 суток). Септик устроен так, что за счёт поверхностных гидрозатворов 8 или 9 удерживает (не выпускает) ни плавающие, ни тонущие твёрдые включения. Удерживаемая твёрдая фаза за время хранения до 6-12 месяцев сгнивает (точнее, сбраживается за счёт анаэробных бактерий и грибков), превращается в так называемый активный ил 11, который вывозится ассенизационной машиной или компостируется (стабилизируется на воздухе в удобрение) прямо на участке. Таким образом, септик является выгребной ямой, из которой постоянно выводится жидкая фаза. А поскольку её всегда много больше, чем твёрдой фазы, то септик может иметь много меньшие размеры (габариты), чем выгребной колодец.

Что касается осветлённых в септике вод, то их можно, конечно, накапливать в каком-либо большем колодце для последующего вывоза, но это невыгодно, поскольку представляло бы собой по существу то же решение, что и на рисунке 207а. Можно также накапливать воды в каком-либо небольшом колодце и продувать его воздухом для обеспечения жизнедеятельности аэробных бактерий, но это делают лишь на крупных городских станциях биологической очистки сточных вод, хотя аэротенки уже начинают появляться в коттеджах России. Проще всего сточные воды в дачных условиях просто «по-русски» вылить на землю, но только так, чтобы они не остались на поверхности в виде тухнущего болота (обиталища мух), и поступили бы в некий глубинный слой 5-50 см, где нет губительного для бактерий ультрафиолета, но вполне достаточно воздуха для жизни бактерий. Этот слой земли (почвы, песчаного грунта) должен быть свободен от высоких грунтовых вод так, чтобы поступающая сточная вода растекалась бы по сухим крупинкам (песчинкам) земли тонким легко окисляемым слоем (поверхностной плёнкой). Иными словами, в качестве резервуара используется сама земля. Если она глинистая (водонепроницаемая), то надо искусственно создать водопроницаемый слой (из песка, торфа и т. п.), и этот слой называют фильтрующей траншеей, полем фильтрации, участком аэрации и т. п. В конечном счёте перед дачником стоит задача вывести воду с участка не канавой или болотистым потоком (что запрещено), а завести воду в верхний слой земли и так вывести за пределы своего участка. Ясно, что если сточная вода при этом углубится слишком глубоко, то процессы аэрации (за счёт аэробных бактерий) замедлятся, и сточная вода к тому же может поступить в водоносный слой, питающий питьевые колодцы.

В соответствии с этими соображениями сточные воды сбрасывают в фильтрующий колодец 13, имеющий проницаемое дно и отверстия в стенках. Если скорость просачивания в грунт оказывается слишком малой (а это случается очень часто, особенно при постепенной забивке пор грунта грязью из сточной воды), то колодец 13 используют в качестве распределительного устройства: во все стороны от колодца или в одну сторону рядами в определённом (безопасном для населения) направлении в песчаном грунте роют траншеи, в них закладывают керамические или асбоцементные оросительные трубы 14, водовыводящие стыки труб прикрывают сверху водостойким мягким материалом (желательно водопроницаемым), после чего трубы засыпают сначала гравием, а потом песком (рис. 207 б). Получается поле подземной фильтрации вод, обеспечивающее вывод воды из труб в искусственный песчано-гравийный грунт. Песок при этом не просто впитывает воду. Песок при фильтрации задерживает в своём объёме взвешенные органические частицы сточных вод и с помощью аэробных бактерий (которые есть повсюду) и газообразного кислорода (в составе воздуха, глубоко диффундирующего в относительно сухой песок из атмосферы) преобразует их в перегной (гумус), частично потребляемый растениями, произрастающими на поле фильтрации. Поэтому поля подземной фильтрации иногда называют полями подземной аэрации. Если грунт не песчаный (или песчаный, но не имеющий выхода в удалённые низины, овраги, реки), то фильтрующий колодец и поля подземной фильтрации устраивать бесполезно (более того, запрещено), поскольку будет происходить постепенное заболачивание местности загрязнёнными водами. В этом случае необходимо предусматривать дополнительные мелиорационные работы по осушению места сброса вод. Комплексные решения называются фильтрующей траншеей или песчано-гравийными фильтром (рис. 207 б), они отличаются конструктивными схемами расположения труб. При производстве фильтрующей траншей в глинистом грунте роют траншею, в неё закладывают сначала дренажную (водовпитывающую) трубу 19 (керамическую, асбоцементную с разрезами для поступления воды), закапывают крупным песком или песчано-гравийной смесью (ПГС – продуктом карьерной разработки), а потом на расстоянии порядка одного метра вверх (выше дренажной трубы) закладывают оросительную трубу 14, по которой в песок подаётся сточная вода из септика 7. Оросительную трубу также засыпают песчано-гравийной смесью 18, а сверху для утепления насыпают слой торфа 17 или перегноя (для лучшей аэрации) и слой глины (грунта) для предотвращения проникновения значительных количеств ливневых вод от атмосферных осадков. Дренажную трубу 19 обязательно выводят в нижерасположенные овраг, канаву, канал, водоём. При производстве песчано-гравийного фильтра оросительная и дренажная трубы расположены и засыпаны фильтрующим слоем песчано-гравийной смеси точно так же. Точно так же происходит фильтрация и аэрация и вывод чистой воды. Единственным отличием является то, что трубы заложены не в траншею, а в котлован (с шириной, сопоставимой с длиной), что даёт возможность расположить целую систему параллельных оросительных и дренажных труб в одном песчаном массиве, что повышает производительность и снижает стоимость изготовления очистной системы.

В последние годы в России вместо септиков (с анаэробными бактериями) в загородных домах стали применять аэротенки (с аэробными бактериями). Грубо говоря, чтобы из септика сделать аэротенк, надо организовать постоянный дозированный мелкопузырчатый продув воздуха через жидкость, например, с помощью электронасоса. Это приводит к усложнению конструкции (поскольку требует постоянного электропитания, а может быть, и термостатирования аэротенка при оптимальной температуре), но за счёт много более высокой активности аэробных бактерий позволяет снизить размеры отстойника и повысить степень очистки до 95-98% при полном отсутствии дурного запаха. Для ориентировки приведём характеристики пластмассовых аэротенков типов «Астра», «Циклон» и «ЮБАС» производства России (на основе технологии Чехии):

Максимальная суточная производительность, м³/сутки	Мощность электрическая, ватт	Вес, кг	Габариты, м (длина х ширина х высота)
1.0	60	250	1.0×1.0x2.3
1.6	60	380	1.5×1.0x2.3
2.0	80	450	2.0×1.0x2.3
3.0	100	480	2.0×1.0x2.3
4.0	160	530	2.0×1.5×2.3
6.0	180	600	2.0×2.0x2.3
7.0	240	690	2.9×2.0x2.5
9.0	400	850	3.0×2.0x2.5
12.0	450	1050	4.0×2.0x3.0
16.0	700	1400	3.0×4.0x3.0

Ещё более перспективной является аэробно-аноксидная очистка с циклически прерываемой активностью за счёт периодически прерываемой аэрации с искусственным перемещением (SBR – реактор). Эффективность технологии объясняют тем, что активные бактерии, выделяющие ферменты, при прекращении подачи воздуха склеиваются в хлопья и оседают на дно, а малоактивные бактерии остаются в виде взвеси и поедаются простейшими многоклеточными (инфузориями, жгутиковыми, амёбами, коловратками и т. п.). Это позволяет омолаживать бактериальную массу. 

Все эти ультрасовременные методы тем не менее никак не могут снизить объём жидкой фазы, столь сложно удаляемой в грунт.

Источник: Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

Источник: health.totalarch.com

Актуальность очистки воды

Вода всегда являлась незаменимым компонентом жизни любого человека. Большое значение уделяется качеству воды как централизованных, так и локальных систем водоснабжения. В основном для питьевых нужд используется вода открытых водоемов: рек, озер, прудов. Нередко используется и подземная вода. Вода из поверхностных водоемов в большинстве случаев не соответствует гигиеническим нормативам. Согласно закону о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения, вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна обладать благоприятными органолептическими свойствами.

Подземные (особенно артезианские) воды более безопасны, но, тем не менее, должны подвергаться специальной обработке перед поступлением в распределительную сеть. То же касается и поверхностных вод. Очистке подлежит не только питьевая вода, но и сточная. Казалось бы, зачем ее очищать? Все дело в том, что к сточным водам тоже предъявляются особенные требования. Если они сливаются за чертой города, то качество их состава должно быть таким же, как и качество воды водоема, куда они сливаются. Сточные воды могут содержать большое количество микроорганизмов, простейших, органических и токсических веществ, яиц гельминтов. При невыполнении данных требований возможно загрязнение водоемов, нарушение процессов самоочищения и последующее нарушение биоценоза. Рассмотрим более подробно, как выглядит схема очистных сооружений, основные этапы очистки, виды очистных сооружений, схема очистки сточных вод.

Виды очистных сооружений

Для обработки воды применяются самые различные сооружения. Если планируется проводить данные работы в отношении поверхностных вод непосредственно перед их подачей в разводящую сеть города, то применяются следующие сооружения: отстойники, фильтры. Для сточных вод можно использовать более широкий круг устройств: септики, аэротенки, метантенки, биологические пруды, поля орошения, поля фильтрации и так далее. Рассмотрим более подробно схему очистки стоков. Система канализации включает в себя трубопроводы и очистные сооружения. Вода из канализации имеет самый разный состав, в ней могут присутствовать механические примеси даже крупных размеров.

Краткая характеристика

Септик — это сооружение, которое предназначено для очистки небольшого количества бытовых сточных вод из канализации. Он необходим для задерживания взвешенных веществ. Это подземный отстойник, состоящий из нескольких камер, по которым протекает вода из канализации. Метантенк — это один из важнейших элементов линии очистных сооружений. Предназначен он для анаэробного брожения жидких отходов, в результате которого образуется метан. Его нередко используют для сбраживания ила. Следующее сооружение — это аэротенк. Он предназначен главным образом для биологической очистки воды, то есть для уменьшения содержания в ней органических веществ. Это резервуар прямоугольной формы, где стоки смешиваются с активным илом, содержащим большое количество бактерий. Процесс окисления ускоряется при подаче в резервуар воздуха. В отстойниках происходит осаждение взвешенных веществ. Для биологической очистки могут применяться поля орошения, поля фильтрации, работа которых тоже основана на действии бактерий и активного ила.

Первый этап очищения стоков

Для сооружений по очистке воды из канализации характерно то, что они выстраиваются в определенной последовательности. Такой комплекс называется линией очистных сооружений. Схема начинается с механической очистки. Здесь чаще всего используются решетки и песколовки. Это начальный этап всего процесса обработки воды. Решетки представляют собой вид поперечных металлических балок, расстояние между которыми равно нескольким сантиметрам. На этом этапе задерживаются самые большие примеси. Это могут быть остатки бумаги, тряпки, вата, пакеты и другой мусор. После решеток в работу вступают песколовки. Они необходимы для того, чтобы задерживать песок, в том числе и крупных размеров.

Мелкие частицы уносятся на следующий этап обработки. Если сравнивать этот этап с обычной водоподготовкой для питьевых целей, то в последнем варианте такие сооружения не применяются, в них нет необходимости. Вместо них происходят процессы осветления и обесцвечивания воды. Механическая очистка очень важна, так как в дальнейшем она позволит более эффективно провести биологическую очистку.

Применение отстойников

Отстойники — важный элемент любой линии очистных сооружений. В них происходит освобождение воды от взвешенных веществ, в том числе от яиц гельминтов. Они могут быть вертикальными и горизонтальными, одноярусными и двухъярусными. Последние наиболее оптимальны, так как при этом вода из канализации в первом ярусе очищается, а осадок (ил), который там образовался, через специальное отверстие сбрасывается в нижний ярус. Каким же образом в таких сооружениях происходит процесс освобождения воды из канализации от взвешенных веществ? Механизм довольно прост. Отстойники представляют собой резервуары больших размеров круглой или прямоугольной формы, где происходит осаждение веществ под действием силы тяжести.

Для ускорения этого процесса можно использовать специальные добавки — коагулянты или флоккулянты. Они способствуют слипанию мелких частиц вследствие изменения заряда, более крупные вещества быстрее осаждаются. Таким образом, отстойники — это незаменимые сооружения для очистки воды из канализации. Важно учесть, что при простой водоподготовке они тоже активно используются. Принцип работы основан на том, что вода поступает с одного конца устройства, при этом диаметр трубы при выходе становится больше и ток жидкости замедляется. Все это способствует осаждению частиц.

Сбраживание осадка

Схема очистки включает в себя и сбраживание осадка. Из очистных сооружений важен метантенк. Он представляет собой резервуар для сбраживания осадка, который образуется при отстаивании в двухъярусных первичных отстойниках. В ходе процесса сбраживания образуется метан, который можно использовать в других технологических операциях. Образовавшийся ил собирается и вывозится на специальные площадки для тщательного просушивания. Для обезвоживания осадка нашли широкое применение иловые площадки и вакуум-фильтры. После этого он может утилизироваться или использоваться для других нужд. Сбраживание происходит под влиянием активных бактерий, водорослей, кислорода. В схему очистки воды из канализации могут входить и биофильтры.

Оптимальнее всего размещать их до вторичных отстойников, чтобы вещества, которые унеслись с током воды из фильтров, могли осаждаться в отстойниках. Целесообразно для ускорения очистки применять так называемые преаэраторы. Это устройства, которые способствуют насыщению воды кислородом для ускорения аэробных процессов окисления веществ и биологической очистки. Нужно отметить, что очистка воды из канализации условно разделена на 2 этапа: предварительную и заключительную.

Предварительная включает в себя использование решеток, песколовок, первичных отстойников и преаэраторов, заключительная же включает аэротенки, вторичные отстойники и процессы дезинфекции воды, то есть ее обеззараживания.

Биологическая очистка воды

Схема очистных сооружений включает и биологическую очистку с помощью полей фильтрации и орошения. Сюда же можно отнести биофильтры. Биофильтры — это устройства, где сточные воды очищаются, проходя через фильтр, содержащий активные бактерии. Он состоит из твердых веществ, в качестве которых может использоваться гранитная крошка, пенополиуретан, пенопласт и другие вещества. На поверхности этих частиц образуется биологическая пленка, состоящая из микроорганизмов. Они разлагают органические вещества. По мере загрязнения биофильтры нужно периодически очищать.

Сточные воды подаются в фильтр дозировано, в противном случае большой напор может погубить полезные бактерии. После биофильтров применяются вторичные отстойники. Ил, образованный в них, поступает частично в аэротенк, а остальная его часть — на илоуплотнители. Выбор того или иного способа биологической очистки и вида очистных сооружений во многом зависит от требуемой степени очистки сточных вод, рельефа, типа грунта, экономических показателей.

Дезинфекция сточных вод

Дезинфекция, то есть уничтожение микроорганизмов, является заключительным этапом очищения стоков канализации. Дезинфекция или обеззараживание воды — важная составляющая, которая обеспечивает безопасность ее для водоема, в который она будет сброшена. Для обеззараживания могут применяться самые разнообразные способы: ультрафиолетовое облучение, действие переменного тока, ультразвук, гамма-облучение, хлорирование. УФО — очень эффективный способ, с помощью которого уничтожается примерно 99% всех микроорганизмов, в том числе бактерий, вирусов, простейших, яиц гельминтов. Он основан на способности разрушать мембрану бактерий. Но этот метод не применяется так широко. Кроме того, его эффективность зависит от мутности воды, содержания в ней взвешенных веществ.

Наиболее часто используется после очистных сооружений метод хлорирования. Хлорирование бывает разным: двойным, суперхлорированием, с преаммонизацией. Последнее необходимо для предупреждения неприятного запаха. Суперхлорирование предполагает воздействие очень больших доз хлора. Двойное действие заключается в том, что хлорирование осуществляется в 2 этапа. Это более характерно для водоподготовки. Метод хлорирования воды из канализации очень эффективен, кроме того, хлор обладает эффектом последействия, чем не могут похвастаться другие методы очистки. После обеззараживания стоки сливаются в водоем.

Источник: 1pokanalizacii.ru

Очистные сооружения бывают городские и локальные. В чем разница?

• На городские приходит смесь бытовых (хозяйственно-фекальных) от населения, производственных стоков от предприятий и ливневых после выпадения осадков, или таяния снега. 
• Локальные устанавливаются, например, на предприятиях для снятия основного количества загрязняющих веществ в промстоках перед сбросом их в городской коллектор, или перед возвращением обратно в технологический процесс.

Вода загрязняется в результате следующих факторов:

• От жителей населенных пунктов, персонала на различных предприятиях (бытовые, или хозяйственно-фекальные сточные воды).
• При использовании в технологических целях (производственные).
• Выпадения осадков или таяния снега (дождевые и талые).

Часто стоки бывают смешанного типа и включают в себя несколько разновидностей.

Например, от промышленного производства образуются стоки:

• Производственные от технологического процесса.
• Бытовые от персонала.
• Атмосферные от таяния снега и выпадения дождя на промплощадку.

Для правильного проектирования системы водоотведения и подбора оборудования необходимо верно подобрать метод очистки в зависимости от качественного состава стоков, который отличается многообразием. 

Различают загрязнения:

• минерального;
• органического;
• биологического;
• бактериального происхождения.

В воде они присутствуют в:

• нерастворенном;
• растворенном;
• коллоидном виде.

Наибольшую опасность с санитарной точки зрения представляют органические загрязнения, так как при гниении они выделяют вредные пахнущие газы: сероводород, аммиак, углекислый газ и микробы, вызывающие брюшной тиф, дизентерию и тд.

Различают следующие виды загрязнений в зависимости от характера стоков:

• Бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды загрязнены веществами минерального, органического и бактериологического происхождения.
• Производственные по составу делятся на условно чистые и загрязненные. Условно чистые стоки образуются от охлаждения деталей и не загрязнены специфическими примесями. Загрязненные могут иметь в своем составе вредные ядовитые и радиоактивные вещества.
• Дождевые и талые загрязнены в основном минеральными примесями, однако стоки с промышленных площадок могут содержать органические и вредные вещества.

Рис.1 Система канализации городов

Для отвода от всех источников образования, для транспортировки и очистки сточных вод служит система канализации, которая бывает:

• Вывозная система канализации. Применяется в небольших населенных пунктах. Это вывоз ассенизаторскими машинами хозфекалий из выгребных ям на дальнейшую обработку.
• Сплавная, при которой сточные воды по подземным коллекторам раздельно либо совместно поступают на очистные сооружения.

Сплавная сеть в свою очередь подразделяется на:

• Общесплавную. Когда хозяйственно-бытовые, ливневые и производственные стоки поступают все вместе по одному коллектору на очистные комплексы.
• Раздельную. Когда на каждый вид стока имеется своя сеть.
• Полураздельную. Одновременно строят 2 сети: одна для производственных, другая для бытовых и дождевых стоков.
• Комбинированную. Применяется в больших городах. Включает в себя раздельную и полураздельную.

В зависимости от качественного состава и характера различают несколько методов очистки стоков:

• Механический (сита, решетки, отстойники).
• Биологический (аэротенки, биофильтры).
• Физико-химический (сорбционные фильтры, лампы УФ-дезинфекции, реагентная обработка).
• Смешанный (включающий несколько из выше перечисленных).

Например, на городских ОС применяется комбинированный метод, включающий механическую, биологическую  и физико – химическую очистки.

Источник: acs-nnov.ru

Принцип действия канализационной конструкции

В состав системы канализации могут входить разнообразные устройства. Но, несмотря на это, очистка отходов осуществляется по определённому алгоритму.

Первый этап

На первом этапе сточные воды очищаются механическим способом. Задержка крупных загрязнений, которые имеют минеральное и органическое происхождение, производится решётками и ситом. С помощью песколовок осуществляется фильтрация более мелких частиц – битого стекла, песка и шлака. Мембранным устройством производится более тщательная очистка. В отстойнике отделяются взвешенные вещества. Таким образом удаляются минеральные загрязнения.

Второй этап

На следующем этапе для очистки используются биологические средства. Органические соединения распадаются под воздействием особо активных бактерий. Жидкость пропускается через биофильтр. В результате образуется ил и газообразные соединения.

Третий этап

На окончательной стадии обеззараживания сточных вод используются дополнительные химические соединения. Полученную жидкость уже можно применять в технических целях.

Виды канализационных систем

Очистные сооружения канализации проектируются до начала проведения строительных работ. Важно выбрать правильную канализационную конструкцию, которая сможет решать поставленные задачи по утилизации отходов и обладать достаточным уровнем производительности. Сегодня очистку сточных вод можно производить с помощью следующих устройств:

• локальных очистных аппаратов;
• индивидуальных автономных конструкций;
• блочных систем и модулей.

Локальные системы очистки

Локальные очистные сооружения – это такие конструкции, с помощью которых осуществляется очистка и сбор отходов на различных по размерам объектах. Они могут иметь хозяйственно-бытовое или промышленное назначение и являются основой автономной системы канализации.

В классических очистных устройствах скорость движения стоков снижается по мере удаления от места сброса. Происходит постепенное оседание твёрдых частиц на дне. Удаление остальных нечистот производится системами доочистки. Для классических очистных сооружений необходимы достаточно большие ёмкости, в которых производится отстаивание отходов. Подобное требование трудно реализовать в индивидуальных строениях.

С помощью локальных очистных систем осуществляется сбор и очистка сточных вод в частных домах или небольших посёлках, где не существует центральной системы канализации. Рассмотрим наиболее распространённые локальные конструкции.

Применение септиков

Для обустройства автономной канализационной системы в загородных домах часто используются септики. Обычно они имеют вид пластиковых ёмкостей. Пластик обладает необходимыми эксплуатационными характеристиками:

• он мало весит — резервуары легко перевозить и монтировать;
• материал выдерживает воздействие агрессивной среды;
• не ржавеет;
• имеет достаточную прочность.

Каждый бак содержит различное количество секций, выполняющих конкретные функции. Одни выступают в роли отстойника, в других производится очистка сточных вод при помощи биологически активных микроорганизмов. Третьи используются для фильтрации.

Септики широко применяются при строительстве частных очистных конструкций. Их удобно эксплуатировать. Они обладают продолжительным сроком службы. Устройство канализационной системы может быть полностью автономным. Для того, чтобы повысить уровень очистки стоков, конструкция оснащается дополнительными элементами – полями, осуществляющими фильтрацию и аэрацию.

Аэротенки

Данные очистительные устройства являются составной частью крупных канализационных сооружений, осуществляющих переработку сточных вод от промышленных предприятий. Они имеют вид огромных резервуаров. В ёмкостях перемешивается вода и активный ил. Для ускорения реакции используется кислород. Иногда аэротенки применяют при сооружении автономных систем канализации в частном доме. В этом случае они имеют небольшой объём. Обычно их монтируют в септики. В состав аэротенков могут входить специальные уловители. Они удаляют из стоков жир и нефтепродукты.

Использование биологических фильтров

При устройстве систем канализации также используют биологические фильтры. Наиболее часто они применяются в качестве встроенных конструкций. Биофильтры входят в состав локальных очистных сооружений. В данных устройствах очистка сточных вод производится с помощью специальных бактерий. Микроорганизмы способствуют ускоренному разложению нечистот. На выходе образуется жидкость, которая не нанесёт вред окружающей природной среде и может сливаться в почву.

Ливневые системы канализации

В локальных очистных сооружениях из стоков удаляются вредные примеси, неорганические и органические отходы. В дальнейшем очищенная жидкость используется для орошения полей. Но для того, чтобы собирать, транспортировать и очищать талые и дождевые воды, используются также очистные сооружения ливневой канализации. Обычные канализационные конструкции не справляются с этой задачей.

Очистные сооружения дождевой канализации должны обеспечить безопасность фундаментного основания, дорожного покрытия и газонов, окружающих основное строение.

В их состав входят трубы, желоба и дождеприёмники. Через них осуществляется транспортировка излишков воды в общий коллектор.

Систему размещают ниже уровня промерзания почвы. Конструкция содержит фильтры для задержки песка и других мелких частиц. В коллектор должна попадать очищенная жидкость.

Более тонкая очистка сточных дождевых вод производится с помощью дополнительных устройств: сорбционного блока и фильтра для удаления нефтепродуктов. На конечном этапе очищенная вода спускается в водоёмы или применяется для поливки огорода. Следует учитывать, что в данной канализационной системе необходимо периодически производить замену фильтрационных элементов.

Автономные канализационные сооружения

Устройство автономных систем для канализации очень напоминает конструкцию локальных очистных сооружений. Но они обладают и своими отличительными особенностями. К данному классу канализационных систем относятся септики и резервуары для сбора сточных вод, в которых на начальном этапе осуществляется накапливание стоков, а уже потом производится их фильтрация.

Применение блочных и модульных конструкций

Блочные и модульные канализационные сооружения осуществляют глубокую очистку стоков. Они чаще используются в промышленных и производственных областях. С помощью подобных устройств решаются следующие задачи:

• обеспечивается высокий уровень очистки сточных вод;
• снижается содержание ила в очищенной жидкости;
• окружающая среда защищается от воздействия вредных веществ;
• предоставляется возможность повторного использования воды.

Такие системы обладают повышенной производительностью. Они могут применяться для обслуживания целых районов. Используются в широких температурных диапазонах.

Выбор канализационной конструкции

Чтобы правильно выбрать систему очистки необходимо учитывать ряд факторов:

• суммарный объём суточного потребления жидкости;
• предпочтительный вид канализационной конструкции;
• режим использования канализационной конструкции;
• место размещения объекта.

Работа некоторых устройств может осуществляться в автономном режиме. Для функционирования других требуется электричество или другие виды энергии. Определённые системы нельзя использовать при близком размещении подземных вод.

При обустройстве очистной системы следует руководствоваться существующими санитарными нормами. Если для удаления отходов придётся применять ассенизаторскую машину, необходимо предусмотреть возможность свободного подъезда к месту хранения отходов.

Особенности выполнения проектных работ

Проектируя очистные канализационные сооружения, следует предусмотреть возникновение различных ситуаций, которые впоследствии могут отразиться на эксплуатационных характеристиках системы. Также необходимо учитывать существующую законодательную базу.

Её основой являются охранные функции по защите природной среды. Система очистки должна находиться в санитарно-защищённой зоне. В процессе проектирования следует обратить внимание на следующие показатели:

• размеры и объём канализационной конструкции;
• оптимальный вид устройства;
• расположение грунтовых вод;
• уровень промерзания почвы;
• производительность системы;
• используемый способ очистки;
• оптимизацию выполнения монтажа канализационного устройства.

Чтобы впоследствии не возникло конфликта с санитарно-разрешительными службами, перед строительством системы канализации необходимо подготовить ряд документов:

• договор о праве собственности или аренды на земельный участок;
• схему расположения места, где предполагается разместить очистную конструкцию;
• соответствие существующим санитарным нормам;
• технические условия использования водных ресурсов;
• данные об объёме потребляемой и утилизируемой воды;
• общую схему проекта;
• описание системы фильтрации и утилизации сточных вод.

Разрешение санэпидстанции должно присутствовать обязательно. Следует помнить, что при нарушении санитарных норм размещения объекта, собственник может быть привлечён к административной ответственности.

Источник: promzn.ru