Локальные очистные сооружения

Монтаж установок

Место для установки оборудования подбирается по двум критериям: минимально возможное расстояние до обслуживаемого объекта и соблюдение при этом требований санитарной безопасности. Защитные зоны при использовании полей фильтрации составляют не менее 1000 м. При использовании прочих вариантов очистки этот показатель уменьшается до 300 м. Монтажники руководствуются обязательно генеральным планом или аналогичным документом, учитывают и требования по подъездным путям, по водопроводному снабжению и электропитанию.

Наиболее экономичный метод перемещения жидкости между различными очистительными сооружениями — самотек. Но не всегда необходимое высотное соотношение удается обеспечить — и в таких случаях на помощь приходят канализационные насосные станции. При монтаже обязательно предусматривают возможность аварийного (экстренного) сброса стоков.

Принцип действия систем очистки, правила их установки и обслуживания

Схема расположения бытовой очистительной системы

Первичная очистка сточных вод производится в септической камере (септике). В ней происходит активное разложение загрязнений органической природы посредством анаэробных бактерий. Следовательно, чтобы поддержать выполнение технологического процесса брожения, нужно исключить доступ свободного воздуха в устройство септика.

Тем не менее, необходимого уровня очистки можно достичь лишь при комбинировании анаэробных и аэробных процессов очистки, то есть при сочетании воздействий содержащих и не содержащих кислород активных элементов.

Анаэробная очистка сточных вод предполагает гидролиз (разложение) сложных органических веществ, к примеру жиров, на простые составляющие.

Эффективность очистки способно повысить применение анаэробного биореактора, который представляет собой наполнитель, выполненный в виде ершей и сот, на которых располагаются анаэробные микроорганизмы.

На следующем этапе обработки, стоки подвергаются аэробной очистке, в ходе которой микроорганизмы в ускоренном темпе разлагают простые соединения на нитраты.

На данном этапе необходим принудительный ввод кислорода для получения нужной концентрации воздуха. Для успешной переработки сточных вод аэробными бактериями естественной аэрации будет недостаточно.

В очистных установках используются биореакторы следующих типов:

• аэротенки;
• биофильтры;
• дренажные поля (фильтрующий дренаж, поля фильтрации).

Опишем способы очистки сточных вод, принцип действия и преимущества биореакторов каждого типа.

Итак:

1. Очистка сточных вод в аэротенке производится за счет интенсивного насыщения вод кислородом. Подача воздуха в аэротенк осуществляется посредством компрессора. Происходит перекачка жидкости между камерами аэротенка с помощью насоса, из-за чего стоки пребывают в постоянном движении. Очистка таким методом весьма эффективна и составляет около 95-98%, а это значит, что слив такой воды можно производить в любой водоем в природе.
2. Схема очистки сточных вод в биофильтре строится на процессе прохода стоков через фильтрующую прослойку-наполнитель, состоящую из твердых частиц (пенопласта, пенополиуретана, пузолана и т.д.). На поверхности прослойки расположена биопленка из колонии бактерий, разлагающая взвешенные органические элементы на нерастворимые и растворимые в воде. Поступление сточных вод в биофильтр должно происходить дозировано, ведь большой напор способен перекрыть доступ воздуха к наполнителю, из-за чего аэробные бактерии могут погибнуть. При очистке воды биофильтром удается избавиться от 90-95% вредных примесей. Биофильтр к тому же требует периодической промывки или замены наполнителя при засорениях илом.
3. Дренажное поле, по сути, является системой подземных каналов, которые выкладывают слоями природного фильтрующего материала. В эти слои вставляются дренажные трубы. На дно канав (непосредственно на почву, хорошо впитывающую влагу) высыпают слой песка толщиной 10 см, а поверх него – 40 см слой щебня, в который и утапливают дренажные трубы. Слой щебня укрывают геотекстильным материалом, обеспечивающим защиту дренажной трубы от слабых морозов и загрязнения верхними слоями земли. При свойственных региону низких температурах должно быть предусмотрено дополнительно утепление канализации.

Следует подробнее остановиться на технике устройства дренажного поля:

• Канавы устраивают минимальной шириной в 50 см и глубиной 120 см.
• В качестве дренажной трубы используют пластиковые изделия диаметром 11 см.
• Глубину канав более 120 см устраивать не стоит, так как аэробные бактерии, которые необходимы для биологической очистки, ниже данной отметки отсутствуют.
• Дренажные сооружения биологической очистки сточных вод должны находиться на удалении от источников питьевой воды не менее чем на 30 м, от соседской изгороди – 3 м, от дома – 3 м, от деревьев – 3 м.
• При неровном рельефе местности фильтрационные поля размещают на возвышенностях, обеспечивая тем самым уход очищенной воды самотеком вниз, и предупреждая ее застаивание.
• Расстояние поля фильтрации до грунтовых вод должно быть минимум 1,5 м. Его измеряют по вертикали между поверхностью слоя грунтовых вод и уровнем дренажа.

Для зданий с числом жителей, не превышающим 25 человек, достаточна установка септика для очистки стоков. Более мощная и массивная очистительная система, помимо септика, должна включать сепаратор жира – технологическую емкость, в которой стоки задерживаются на период в 4 секунды, во время которого происходит очистка сточных бытовых вод от жира.

Описание и принцип работы

Очисткой сточных вод называют комплекс мероприятий, благодаря которым стоки промышленного и бытового типа очищаются от всех загрязнений, попавших в их состав. Данная процедура должна проводиться на каждом предприятии и учреждении, которое спускает жидкость в водный источник.

Очистными сооружениями принято считать комплекс специальных установок, назначение которых – преобразование воды до ее безопасного состояния и дальнейшая подача в природные водоемы. В каждом населенном пункте должны присутствовать эффективные очистительные комплексы, так как именно от них зависит, какая жидкость будет попадать в окружающую среду, оказывая влияние на экосистему.

Принцип работы очистительных сооружений включает в себя прохождение большого количества этапов, благодаря которым вода становится пригодной для использования человеком. Изначально жидкость напором попадает в камеру-приемник, где находятся механические фильтры решетки, уловители песка и жира. После этого воду отстаивают и обрабатывают септиками. Далее сточные воды отправляются на биологическую очистку и доочистку. Последним этапом является обеззараживание жидкости путем обработки ультрафиолетовым излучением и коагулянтами.

Описание и назначение

Ливневые очистные сооружения и системы устанавливаются там, где происходит постоянное скопление дождевых потоков или тающих снегов: например, на крышах домов, на дорогах с уклоном, на спортивных площадках и в других зонах подобного типа. Для того чтобы произвести качественную проектировку и установку устройства, необходимо обладать специализированными знаниями и навыками.

Оборудование подобного типа выполняет 2 важные функции: санитарно-защитную и охранную. Схема его работы выглядит таким образом: сбор стоков дождевой и талой воды, потом очищение жидкости от содержащихся в ней вредоносных веществ, затем вывод чистой воды в водоемы различного типа (например, в реки или озера).

Ливневый очистной блок – это такое сооружение, которое выполняет ряд функциональных задач, а именно:

• удерживание песка;
• извлечение нефтепродуктов из воды (для этих целей используется специально предназначенное устройство – маслобензоразделитель);
• отделение химических компонентов при помощи фильтра;
• сбор воды в специальный послеочистной колодец и проверка жидкости на степень чистоты;
• вывод обеззараженной жидкости.

Например, в официальных документах указано, что подобное очистное оборудование в обязательном порядке должно устанавливаться там, где риски загрязнения природной среды и нанесения вреда здоровью людей особенно велики.

Для более полного понимания принципа работы очистных ливневых сооружений необходимо рассмотреть их устройство. В конструкцию входят такие элементы, как:

• резервуар для хранения жидкости;
• пескоуловитель;
• нефте- или маслоуловитель;
• сорбционный блок.

Резервуар для хранения жидкости подключается к ливневой канализационной сети, которая, в свою очередь, обеспечивает прием и перенос жидкости к месту ее хранения. Данная емкость также выполняет защитную функцию – она не дает системе перегрузиться.

Первоначальная очистка воды осуществляется посредством пескоуловителя. С помощью данного конструкционного элемента из воды извлекаются твердые частицы, обладающие относительно большой массой. В целом пескоуловитель способен очищать воду на 65%. Для того чтобы продлить срок службы пескоуловителя, необходимо осуществлять его регулярную очистку.

Функционирование ливневых очистных сооружений невозможно без наличия нефте- или маслоуловителя. Только с его помощью возможен последующий сброс сточных вод в водоем. Если говорить о его непосредственном принципе действия, то сперва нефте- или маслопродукты отсеиваются, а потом они собираются в крупные фракции. После этого грязевые комки всплывают наверх, что позволяет извлечь их вручную или при помощи специальных приспособлений.

Важнейшим конструктивным элементом также является сорбционный блок. Он имеет важнейшее значение в рамках завершающего цикла очистки ливневых стоков. Благодаря функционированию данного элемента из воды извлекаются мельчайшие частицы грязи и остатки нефтепродуктов. В состав сорбционного блока входит несколько фильтров, которые необходимо периодически менять для того, чтобы ливневое очистное сооружение функционировало максимально эффективно.

Принцип работы автономной канализации

Локальные очистные сооружения представляют собой комплекс емкостей, где стоки проходят несколько степеней очистки. Принципиально автономная канализация содержит в себе функции септика, в котором происходит механическая очистка стоков, и функции аэробной очистки, где аэробные бактерии эффективно перерабатывают мелкую взвесь в ил, максимально осветляя стоки. Рассмотрим подробно принцип действия ЛОС.

На первом этапе стоки из дома по канализационным трубам поступают в первую камеру автономной канализации, называемую приемной. Объем такой емкости в среднем составляет 3 кубометра. Здесь, как и в септике, происходит отстаивание крупных частиц, а также отделение жировых частиц при помощи специальных жироуловителей.

На следующем этапе вода самотеком поступает в следующую камеру, объемом, равным половине первой камеры. Данную емкость называют аэротенком, так как здесь происходит насыщение стоков кислородом. Происходит это при помощи воздушного компрессора, который через шланги нагнетает снизу в камеру воздух, насыщенный кислородом, одновременно перемешивая благодаря множеству пузырьков, поднимающихся вверх.

В этой же камере поселяют колонии бактерий, которые постепенно преобразуют мелкодисперсную взвесь в активный ил, поедая ее и превращая в достаточно большие хлопья, которые за счет своего веса могут оседать на дно. Высокая активность таких бактерий обусловлена постоянным притоком кислорода в аэротенк.

Вся эта смесь жидкости и перемешанного в ней активного ила постепенно перемещается самотеком в следующую емкость – вторичный отстойник, в котором ил оседает на специальный конусообразный уловитель, а затем перекачивается обратно в аэротенк. Очищенная вода, отделенная от ила, поступает на следующий этап очистки.

При накапливании в аэротенке предельного количества отработанного ила, система автоматически перекачивает его в специальный отстойник, из которого его извлекают и используют для хозяйственных нужд.

После вторичного отстойника, уже достаточно очищенная вода поступает в следующую емкость, вступая в контакт с хлоросодержащим препаратом. Здесь происходит окончательная дезинфекция стоков и их доочистка. На этом этапе вода очищается до 98%, начиная соответствовать санитарным нормам.

Удаление очищенной воды из автономной канализации может происходить несколькими способами:

1. Перелив в специальный накопительный колодец, откуда вода будет откачиваться насосом или использоваться для хозяйственных нужд. Такой способ используется при высоком уровне залегания грунтовых вод или при нужде в технической воде для поливки огорода.
2. Перелив в дренажный колодец, где вода будет уходить в грунт. Такой способ возможен при наличии на участке песчаной или суглинистой почвы. Плюсом здесь является отсутствие необходимости в откачке стоков.
3. Организация поля аэрации. Такой способ так же применяется при низком уровне залегания грунтовых вод. Плюсом полей аэрации является дополнительное удобрение почвы в месте сброса очищенных вод.

Благодаря интенсивному процессу переработки, автономная канализация имеет наименьшие габариты по сравнению с обычными септиками, что говорит об удобстве ее монтажа на участке. Очищенную воду можно использовать для полива на участке, не опасаясь попадания каких-либо вредных веществ в почву, а переработанный ил является полезным удобрением, которое используют в саду и огороде, его можно вычерпать самостоятельно ведрами.

ЛОС – закрытая установка, в которой очистка проводится внутри камер и не требует непосредственного вмешательства человека. Чистка фильтрующих элементов и жироуловителя производится примерно раз в 6 месяцев, а профилактический визуальный осмотр камер осуществляется раз в месяц. Замена насосов может понадобиться по истечении нескольких лет эксплуатации.

Главный минус станции – необходимость бесперебойного электропитания. При длительном отсутствии электричества, некоторые фильтрующие элементы могут прийти в негодность.

Этапы извлечения загрязнений

Существует 3 степени извлечения загрязнений из сточных вод:

• Первичная – удаление мусора, крупнодисперсных примесей, поверхностных загрязнений и взвешенных веществ.
• Вторичная – разложение органических стоков.
• Третичная (доочистка) – извлечение взвешенных и коллоидных частиц, пестицидов, фунгицидов, осаждение остатков фосфора, азота, снижение ХПК. Показатели доводятся до норм ОДУ или ПДК.

На этих стадиях прибегают к помощи следующих методов:

1. Механические – использование стационарных или подвижных фильтрующих установок: грубых фильтров, отстойников, ловушек поверхностных загрязнений. После механической очистки количество загрязнений в стоках снижается на 30-60%.
2. Биологический – очистка с помощью живых микроорганизмов: бактерий, грибков, простейших. Микроорганизмы используют органику как пищу и превращают ее в безопасный биогаз, метан и воду. Биологические методы избавляют от 92-96% загрязнений.
3. Физико-химический – очистка стоков от растворенных примесей и взвешенных веществ с помощью законов физики и химических реактивов. Из вод удаляется 96-98% мелкодисперсных частиц.
4. Дезинфекция – уничтожение болезнетворных бактерий, вирусов. По нормативам сточные воды не должны содержать возбудителей заболеваний, поэтому эффективность обеззараживания достигает 99,9%.

Для очистки от бензина, мазута, керосина, нефтяных масел наиболее активно используют нефтеловушки и пористые сорбенты:

• Активированный уголь;
• Глины;
• Кокс;
• Торф;
• Золу;
• Силикагели.

Справка. ПДК нефтепродуктов в стоках не превышает 0,01-0,3 мг/л. Такие малые значения обусловлены токсичностью соединений для живых организмов.

О системах очистки сточных вод Rаinpark

Системы очистки сточных вод представляют собой широкий ассортимент продукции различного функционального применения и предназначения. Материалом изготовления таких систем есть высокопрочный армированный стеклопластик. На конструкцию и тип сооружений влияют состав посторонних химических примесей, санитарные требования и территориальное расположение.

Торговая марка «Rаinpark » предоставляет профессиональные решения проблем по сбору, очиению, распределению, подаче и контролированию канализационных вод – оборудование для очистки сточных вод:

• дождевые сооружения,
• резервуары для сбора и хранения воды,
• жироуловители,
• химстойкие емкости,
• канализационные насосные станции,
• сооружения бытового и промышленного типа,
• стеклопластиковые трубы,
• колодцы.

Локальные водоочистные сооружения канализации и накопительные резервуары устанавливаются на территориях промышленного, жилого и спортивного типа, автомобильных стоянках и автосервисах, АЗС, торговых центрах.

Особенности

Системы очистки дождевых стоков обеспечивают сбор, отвод, а также очистку дождевых и талых вод с территории. В комплекс системы входят: блок пескоотделителя, блок доочистки, сорбционный блок, маслобензоотделитель, колодец отбора проб, распределительный колодец, УФ обеззараживатель и аккумулирующая емкость. Система не подвергается коррозии и воздействию химических веществ так, как изготовлена из прочного армированного композитного материала.

В таких системах используются физико-химические и механические способы очистки. Работа первого метода заключается в адсорбции, второго – в уменьшении скорости потока жидкости стока за счет гравитационных сил и тонкослойного отстаивания с коалесцирующим эффектом.

Комплексные насосные станции перекачивают сточные воды бытового или промышленного происхождения. Их используют также, когда невозможна транспортировка самотеком или она экономически не выгодна. С момента выпуска КНС находится в полной заводской готовности. КНС имеет трубопроводную систему, прочный стеклопластиковый корпус, запорную арматуру и дополнительные элементы обслуживания (лестница, люк, подвесная площадка).

КНС исполнена в горизонтальном и вертикальном положении с погружными насосами. Тип установки КНС – подземное погружение (возможен вариант с надземным павильоном).

Методики очистки

Разнообразие компонентов,
входящих в состав канализационных жидкостей, способствовало возникновению
разных методов утилизации. Очистка
канализационных сточных вод производится следующими способами:

• механическая. Используются различные фильтры, отстойники, центробежные отделители и т.п.;
• химическая. В жидкость вносятся реактивы, связывающие или нейтрализующие вредные компоненты сточных вод;
• биохимическая. Очистка с использованием специальных бактерий, поглощающих органику. Этот метод активно применяется в автономных системах или ЛОС.

Кроме этого, встречаются комбинированные способы очистки:

• механохимический. Отличие от механической методики состоит в добавлении коагулянтов. Они связывают вредные примеси и заставляют их выпадать в осадок;
• физико-химический. Применяются различные технологии, основанные на ионном обмене, флотации, гальванических процессах.

Как правило, биохимическая очистка канализационных вод
используется в частных, автономных системах. Она не дает побочных эффектов,
является наиболее экологичным видом утилизации стоков. Более сложные методики
применяют на общественных очистных сооружениях. Помимо основной технологии, на них производят
дополнительные мероприятия по доочистке и обеззараживанию осветленной воды.

Обзор видов

ЛОС

Это загадочное с виду сокращение на деле обозначает всего лишь канализационные локальные очистные сооружения. Несмотря на термин «локальный», на деле это изощренный набор различных зданий и объектов, решающих сложные практические задачи. В них собирают стоки, частично их очищают до такой степени, чтобы можно было выпустить жидкость в магистральные городские и районные КОС без чрезмерной нагрузки на сети. По сути, ЛОС следует рассматривать как предварительный фильтр.

Септики

Под таким названием подразумевают индивидуальные бытовые емкости, служащие только накопителями и преобразователями стоков за счет отстаивания. Необходимо понимать, что даже лучшие септики — только элемент канализационной локальной системы, и их технически некорректно рассматривать как отдельное приспособление. Дополнительно чаще всего проводится почвенная доочистка. На использование септиков распространяются те же правила, что и на общую канализацию.

Аэротенки

Под таким названием фигурируют резервуары для стоков. Чаще всего им придают прямоугольную форму. Внутри проводится очистка активным илом. На крупных канализационных станциях аэротенковые комплексы могут развивать очень высокую производительность — очищая до 4000 м3 в сутки и даже более. Эффективность работы аэротенка зависит не только от его объема, но и от:

• поддерживаемой внутри температуры;

• присутствия определенных веществ;

• концентрации кислорода в растворах;

• кислотно-щелочного баланса;

• степени насыщения токсинами.

Другие

В схеме канализационных сооружений важная роль отводится системам биологической доочистки. Необходимые реакции происходят на поверхности специально подготовляемых дисков

Фильтрация — еще одно важное звено, она чаще всего происходит за счет толстого слоя песка. В ответственных случаях, а в городских масштабах всегда проводится дезинфекция

Для нее используют:

• добавки озона;

• добавки хлора;

• ультрафиолетовое облучение;

• воздействие переменного тока;

• ультразвуковые импульсы.

Стоит подчеркнуть особо, что вне зависимости от вида очистных сооружений, сети наружной канализации подчиняются однотипным правилам. В ряде случаев для работы используют модульные комплексы. Подобные решения сравнительно дешевы, но при этом позволяют обеспечивать неплохой технологический результат. В контейнерах может производиться даже доочистка и глубокая биологическая очистка сточных вод. Отдельно стоит сказать про промышленные очистительные комплексы.

Они по большей части делаются в типовом виде. Существует широкое разнообразие типовых схем для фабрик и заводов различных типов. При необходимости (особенно для крупного производства и для вновь появляющихся отраслей) создаются оригинальные разработки. Использовать те или иные очищающие аппараты на любом производстве — это не доброе пожелание, а прямое предписание законодательства. Даже механическая очистка сильно отличается в зависимости от конкретной отрасли.

Очистные сооружения

Система очистки канализационных стоков представляет
собой комплекс оборудования, выполняющий отделение или нейтрализацию
посторонних компонентов. Это механические, химические и органические примеси,
которые удаляются разными способами. Как правило, но крупных очистных
сооружениях используются комплексные методы отделения примесей. Стоки
последовательно проходят разные стадии механической и химической нейтрализации.
К наиболее сложным видам относится очистка канализационных стоков бытового типа. В составе
оборудования используются:

• отстойники. Это емкости, в которых стоки выдерживаются для оседания тяжелых частиц на дно;
• песколовки. Устройства, отделяющие твердые частицы небольшого размера — песок, стекло, мелкий мусор;
• решетки. Улавливают крупные предметы — ветки, полиэтиленовые пакеты, ветошь и т.п.

После отсева механических
компонентов стоки поступают в секции химической очистки. В них жидкость
смешивается с реагентами, нейтрализующими средства бытовой химии, моющие
составы и прочие загрязняющие вещества. Кроме этого, вводятся коагулянты,
связывающие некоторые составы. В результате они оседают на дно или всплывают в
виде пены.

Сточная канализация частных домов обычно строится
на базе септиков. Это резервуары, разделенные на несколько секций. В них
происходит отстаивание жидкостей. Осветленная вода через переливные отверстия
переходит из одной секции в другую. Последним элементом схемы является узел фильтрации. Он обеспечивает
впитывание воды в грунт для почвенной доочистки.

Принцип действия аэротенка

Рассмотрим, как очищают канализационные
стоки с помощью биологически активных компонентов. Это эффективная
методика, способная очищать
стоки на 98 %. Положительный результат достигается только при грамотно
организованном процессе и точном соблюдении технологии.

Принцип действия аэротенка
заключается в обработке сточной воды биологически активным илом. Конструкция
представляет собой резервуар прямоугольной формы, соединенный с подающим
трубопроводом канализации. Стоки поступают в емкость и смешиваются с активным илом.
Затем их перекачивают во второй резервуар для прохождения очистки. Активным
элементом ила являются аэробные бактерии, которые поглощают органику. Для
нормальной жизнедеятельности им нужен кислород, поэтому стоки в резервуаре
непрерывно насыщаются свежим воздухом.

Очищенная вода выводится из
второго резервуара к точке сброса, а на замену ей из первой емкости поступает
новый объем стоков. Излишки активного ила удаляются по отдельному трубопроводу.
Состав аэробных бактерий периодически пополняется.

Работа аэротенков показывает
высокую эффективность только при грамотно выполненном расчете и соблюдении
технологических требований. Производится качественная очистка воды от
органических примесей, а также удаление фтора и азота. Однако, необходимо
тщательно контролировать исходный состав стоков. Если в них обнаружатся
соединения, губительные для аэробных бактерий, использовать данную технологию
нельзя.

Дезинфекция осветленной воды

Помимо очистки от примесей, воду
необходимо обеззараживать. Это последняя стадия обработки перед процедурой
сброса очищенной воды. Целью дезинфекции является уничтожение патогенных
микроорганизмов.

Обработка воды производится в
отдельных резервуарах. В качестве реагента используются соединения хлора
(например, хлорная известь). На выходе состав воды проходит контроль на
соответствие санитарным нормам. Это важный этап, от которого зависит
профилактика распространения инфекций, предотвращение эпидемий.

Помимо обработки хлорсодержащими составами используют ультрафиолетовое облучение воды. Эта методика дает весьма высокий эффект, понемногу вытесняя традиционные способы дезинфекции.