Выбор очистных сооружений хозяйственно бытовых сточных вод: роль очистки, методы, их особенности

Выбор очистных сооружений хозяйственно бытовых сточных вод: роль очистки, методы, их особенности

Очистка бытовых сточных вод представляет собой серьезную задачу, направленную на изменение качества жизни и заботу об окружающей среде.

Очистка сточных вод обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения – сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода). [7]

Относительная чистота сточных вод, сбрасываемых в водо­емы, обеспечивается главным образом их очисткой, которая не должна допускать превышения ПДК загрязняющих веществ в во­доемах.

Существует два вида очистки: местная (локальная), когда очис­тные сооружения располагаются на предприятии, и общая, когда сточные воды от предприятия спускаются в канализацию, где они смешиваются с городскими сточными водами и очищаются перед сбросом в водоемы. В первом случае очистные сооружения, как правило, находятся в ведении предприятия, во втором — комму­нальных служб.

Местная очистка производится обязательно, если сточные воды предприятия могут нарушить работу городской канализа­ции, например оказать разрушающее действие на материал труби элементы очистных сооружений. Не допускается также спуск сточных вод предприятия в канализацию, если они содержат: бо­лее 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ; вещества, спо­собные засорять сети или отлагаться на стенках труб; горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные обра­зовывать взрывоопасные смеси; вредные вещества, препятствую­щие биологической очистке, имеющие температуру свыше 40 °С Такой очистке могут подвергаться сточные воды от одного цеха или даже от отдельных видов технологического оборудования и процессов. И только после очистки такие сточные воды могут сбрасываться в городскую сеть.

В последнее время применение местной очистки значительно расширилось. Дело в том, что при тех высоких концентрациях вредных веществ, которые могут содержаться в местных сточных водах, дешевле очищать их от вредных веществ сразу, чем после смешения и разбавления городскими сточными водами.

Принцип действия местных и общих очистных сооружений идентичен. Последние отличаются большими размерами, часто конфигурацией, применением механизации для их обслужива­ния. [8]

Методы, используемые для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, условно можно разделить на механические, химические и биологические.

При механической очистке происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Но при этом не происходит очистки стоков от растворенных загрязнений. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения – нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей. Поэтому сооружений механической очистки недостаточно, и они являются предварительными.

Химическая очистка основана на применении различных реагентов, которые переводят растворимые примеси в труднорастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%. Но ни химический, ни механический метод очистки не решает проблему утилизации отходов. Хозяйственно-бытовые сточные воды характеризуются большим содержанием органических веществ.

Самый оптимальный способ очистки хозяйственно – бытовых сточных вод на сегодняшний день – биологическая очистка. Биологическая очистка с применением эффективной технологии может решить практически все проблемы сточных вод. [9]

Биологическая очистка сточных вод представляет собой биологическое окисление – широко применяемый на практике ме­тод очистки сточных вод для хозяйственно-бытовой и производственной деятельности, позволяющий очистить их от многих органических примесей с использованием установки биологической очистки воды.

Биологическая очистка воды происходит в результате жизнедеятельности сообщества микроорганизмов (биоценоза), включающего множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов — водорослей, грибов и т. д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

В последние годы биологическая обработка сточных вод в анаэробных условиях (помимо аэробных), как дополнительная стадия очистки при глубоком удалении соединений азота и фосфора, широко применяется в мире и, наблюдается тенденция расширения этой практики. Объясняется это не только тем, что получены положительные результаты при использовании данной технологии, но и тем, что анаэробная очистка сточных вод имеет ряд преимуществ перед аэробной, и при ее применении решается часть проблем, которые не имеют положительного решения при использовании только аэробных организмов ила. Облигатные (строгие) анаэробы, по-видимому, являются представителями наиболее ранних форм жизни на Земле, когда условия обитания для микроорганизмов были значительно сложнее, что объясняет особенности их метаболизма и устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды.

Так, анаэробы обладают высокой устойчивостью к токсикантам. Разлагают сложные ксенобиотики, хлорорганические соединения, алифатические гидрокарбонаты, лигнин, фенол, серосодержащие соединения и пр. При шоковом токсическом воздействии восстановление анаэробного ила занимает от нескольких часов до нескольких суток, а восстановление аэробного ила при аналогичном воздействии происходит за недели и месяцы.

При анаэробном процессе биоценоз выдерживает прекращение подачи питания в течение месяца и удовлетворительно функционирует в условиях неравномерного притока сточных вод (в отличие от аэробов, которые чувствительны к голоданию и неравномерному притоку сточных вод).

И, наконец, анаэробный процесс устойчив к высокому содержанию органики, тогда как, присутствие восстановителей в больших концентрациях подавляет аэробный процесс.

Однако, у анаэробного процесса в сравнении с аэробным имеются и определенные недостатки. Так, применение анаэробного процесса для очистки сточных вод самостоятельно (без сочетания с аэробной стадией) недостаточно эффективно, т.к. степень очистки по БПК5 невысокая (60-75 %). Кроме того, в самостоятельном анаэробном процессе не удаляется азот- и фосфоросодержащая органика. В аэробном процессе удаляется органический азот и обеспечивается нитрификация, а для удаления фосфора необходимо сочетание анаэробной и аэробной стадии очистки сточных вод. Положительным аспектом аэробного процесса являются высокие скорости протекания процессов.

Анаэробный способ извлечения энергии характеризуется тем, что свободный кислород в нем не принимает участия, а органические субстраты окисляются только за счет отщепления водорода. Освободившийся водород либо присоединяется к продуктам распада того же самого органического вещества, либо выделяется в газообразном состоянии.

Аэробный процесс:

Анаэробный процесс:

Аэробный процесс всегда лимитирован количеством кислорода. Кислородный дефицит не позволяет обеспечить удовлетворительное окисление трудноокисляемых ксенобиотиков и высококонцентрированных по органическим и биогенным веществам сточных вод.

Отмеченные возможности аэробных и анаэробных процессов позволяют сделать вывод о необходимости последовательно сочетать их в установках биологической очистки: устройство анаэробного реактора (после осветления сточной воды в первичном отстойнике) должно предшествовать реактору с аэробным процессом. Это является необходимым условием, позволяющим обеспечить:

• Устойчивые процессы очистки сточных вод с недостаточным или изобильным содержанием в них органических веществ;

• Удовлетворительное разложение загрязняющих веществ в присутствии ПАВ, хлорных соединений и других токсикантов;

• Глубокое удаление биогенных веществ [5].

Большую проблему при биологической очистке сточных вод представляет вероятность выноса остатков примесей и микроорганизмов в русло очищенной воды. Отстаивание не является достаточно эффективным средством от этого, и разработчики сооружений стараются сочетать биоочистку с другими способами.

Основной недостаток большинства биологических методов очистки стоков заключается в необходимости удаления излишней биомассы, сложности поддержания популяции бактерий и сохранения их активности. Установки, использующие в своей работе активный ил, от указанных недостатков свободны. К сожалению, и этот метод не лишен недостатков, главный из которых – сложность достижения равновесия между процессами расщепления примесей и сохранением постоянным количества биомассы бактерий. Без достижения такого равновесия вода не будет очищена. Поэтому работу реакторов контролируют, постоянно следя за состоянием активного ила.

Главная характеристика биореактора на активном иле – способность перерабатывать примеси. Другим важным параметром является нагрузка – масса загрязняющих веществ, приходящаяся на единицу иловой массы. После определенного времени работы ил необходимо подвергать регенерации, путем аэрации без нагрузки. Аэрация при нагрузке также сильно влияет на колонии микроорганизмов: при ее избытке происходит брожение, при недостатке – неполная очистка воды [10].

Среди сооружений биологической очистки различают установки непрерывного и периодического действия. При непрерывном методе сточные воды обрабатываются последовательно в ряде аппаратов, переливаясь из одной стадии очистки в другую. Такой способ обеспечивает равномерный спуск очищенных вод, но является очень громоздким и неэкономичным.

При периодической технологии все циклы очистки проходят последовательно в одном аппарате. Перед сбросом вода отстаивается, и вероятность попадания примесей в очищенную жидкость значительно понижается. В случае обнаружения в очищенной воде примесей проводятся операции по их удалению. Один из недостатков этого способа – периодический сброс больших порций воды.

Биологическая очистка может осуществляться как в естественных так и в искусственных условиях.

К сооружениям естественной очистки относятся:

1. Фильтрующие колодцы, используемые при расходе 1 куб.м в сутки и менее, и фильтрующие кассеты – при расходе 0,5-6 куб.м в сутки.

2. Поля подземной фильтрации – при расходе до 15 куб.м в сутки и более.

3. Поля фильтрации – при расходе 1400 куб.м в сутки и менее.

В этих сооружениях, фильтрующей загрузкой являются естественные грунты, используемые непосредственно на месте (пески, супеси, легкие суглинки).

4. Фильтрующие траншеи, песчано-гравийные фильтры, применяемые при расходе 15 куб.м в сутки и более. Оросительная и дренажная сеть этих сооружений положена в слое искусственной фильтрующей загрузки из привозного грунта. Их устраивают при наличии водонепроницаемых или слабофильтрующих грунтов.

5. Фильтрующие кассеты с пропускной способностью 0,5-6 куб.м в сутки, применяемые в слабофильтрующих грунтах (суглинках) при коэффициенте фильтрации не менее 0,1 куб.м в сутки.

6. Циркуляционные окислительные каналы (ЦОК) – при расходе 100-1400 куб.м в сутки.

7. Биологические пруды с естественной или искусственной аэрацией – при расходе 1400 куб.м в сутки.

При круглогодичной работе очистной станции сооружения естественной очистки рекомендуется использовать, если удовлетворяются следующие условия: среднегодовая температура воздуха в районе расположения очистной станции не менее 10 град.С; глубина грунтовых вод не менее 1 м от поверхности земли; наличие свободных площадей в близи малых объектов.

При сезонной работе станции (только в летний период) первое условие, касающееся среднегодовой температуры, исключается.

Однако почвенные методы не всегда приемлемы из-за неблагоприятных санитарных, почвенно-грунтовых, климатических, гидрогеологических условий. В связи с этим возникает необходимость в применении сооружений искусственной биологической очистки.

К сооружениям, в которых биологическая очистка протекает в искусственно созданных условиях, относятся:

1. Биофильтры с загрузкой из пеностекла или пластмассы.

2. Биодисковые фильтры.

4. Биореакторы с биобарабанами.

5. Блок биореакторов с затопленной ершовой загрузкой.

6. Аэрационные установки, работающие по методу полного окисления (продленной аэрации).

7. Аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного [11].

Принцип очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Хозяйственно-бытовые сточные воды (ХБС) образуются в результате жизнедеятельности человека. К местам их зарождения относятся кухни, туалеты, поликлиники, душевые комнаты.

Загрязнения органического происхождения появляются в результате поступления сырья и продуктов жизнедеятельности человека. Рассмотрим основные методы очистки таких стоков.

Суть процесса

Наиболее опасными считаются стоки производственных прачечных. В их составе находятся моющие средства (с преобладанием ПАВ).

В состав ХБС, также, входят:

  • разнообразные микроорганизмы;
  • минеральные вещества (к примеру, глина и песок);
  • твердые отходы.
Читайте также:  Топаз: инструкция по применению, особенности работы с ним, меры предосторожности

Перед сбросом в водоем они подвергаются обязательной очистке. Хозяйственно-бытовые сточные воды выводятся в систему канализации, которая направляет их в специальные сооружения. Это необходимо для устранения вредных и опасных химических элементов.

Нормы

Строгие требования по очистке касаются только промышленной области. При этом в нормативах указаны конкретные допустимые концентрации различных химических веществ касательно источников непромышленного происхождения. Их сброс в почвы или открытые водоемы без очистки не допускается.

По хозяйственным стокам, сбрасываемые в водоемы, действуют нормативные требования по содержанию и концентрациям.

Общепринятые нормы указаны в СанПиН № 4630–88:

  • Значение pH должно быть в пределах 7,4-7,8.
  • Среднее содержание фосфатов – 0,95 мг/дм 3.
  • Содержание сульфатов – 28,5 мг/дм 3.
  • Содержание хлоридов – 62 мг/дм 3 .

Методы

Для сбора и очистки бытовых стоков применяют автономные очистные сооружения, после которых они становятся готовыми для сброса в водоемы или грунт.

В зависимости от количества сточных вод и степени загрязнения могут быть использованы:

Ниже рассмотрен каждый способ в отдельности.

Механические

Механическая очистка представляет собой процесс устранения крупных взвешенных веществ и загрязнений (например, глину и песок).

К механическим устройствам, используемым при очистке ХБС, относятся:

Частицы с большим удельным весом падают вниз, а легкие всплывают на поверхность, после чего их устраняют специальной техникой. Рассмотрим подробнее сущность основных механических устройств:

Решетки

Она требуется для задержания крупных отбросов (к примеру, отходов целлюлозно-бумажной промышленности).

Решетка состоит из нескольких параллельных прутьев из металла, которые поставлены вертикально в коллекторе, подводящем ХБС к очистным сооружениям.

Устранение отходов на крупных сооружениях осуществляют механическими граблями.

Песколовки

Они требуются для задержания минеральных частиц (в частности, песка). Принцип работы следующий: используя силы гравитации, поток сточной воды циркулирует с высокой скоростью, в результате чего легкие органические взвеси не оседают.

Устройства бывают вертикальными (с круговым движением) и горизонтальными (с прямолинейным движением). Горизонтальные песколовки характеризуются высокой эффективностью, задерживают даже особо мелкие фракции.

Отстойники

Они бывают с обработкой и без обработки осадка.

Первые отличаются большим объемом иловой части для продолжительного нахождения осадка и уплотнения задержанных веществ.

Различают три основных типа оборудования (без обработки осадка):

После нахождения в отстойнике осадок переводится в закрытый резервуар – метантенк, где осуществляется сбраживание.

Физико-химические

Они позволяют избавить стоки от загрязнителей неорганического и органического происхождения. Чаще всего к таким методам прибегают с целью очистки промышленных вод, а не хозяйственно-бытовых.

  • Флотация. Этот способ основан на прилипании взвешенных примесей к пузырькам воздуха и всплывании их на поверхность;
  • Коагуляция. Она дает возможность повысить скорость образования осадка на фоне слипания мелких частиц в более крупные частицы, быстро выпадающие в осадок;
  • Сорбция (абсорбция и адсорбция). Для проведения применяют вещества, которые поглощают загрязнения (к примеру, силикагель КСКГ);
  • Центрифугирование. Методика подразумевает разделение твердых и жидких фаз в поле центробежных сил.

Биологические

Эти способы подразумевают устранение растворенных компонентов благодаря жизнедеятельности аэробных (требуется кислород) или анаэробных (не требуется кислород) микроорганизмов.

Для проведения биологической очистки используются следующие сооружения:

  1. Септики. Это герметичная емкость с камерами, к ней прибегают для предварительной очистки стоков.
  2. Отстойники. В них разложение органических примесей протекает более эффективно по сравнению с септиками.
  3. Аэротенки. В них очистка осуществляется благодаря перемешиванию активного ила с бактериями (при подаче кислорода).
  4. Метантенки. В них очистка осуществляется благодаря жизнедеятельности анаэробных бактерий.

Химические

Сущность методики заключается в добавление химических средств. В результате появившейся реакции образуется осадок, который устраняют механическим путем.

Химические способы дают возможность избавиться от 20-25% растворимых и 90-95% нерастворимых примесей. С целью обеззараживания воды чаще всего добавляют хлор и перманганат калия.

Возможные проблемы и последствия плохого очищения

Требования к очистке ХБС с каждым годом становятся строже. Поскольку объемы отработанной жидкости после жизнедеятельности человека и производственных процессов увеличиваются, значительно повышается и уровень загрязнения. Это негативно сказывается на качестве жизни людей.

Нецелесообразная установка очистных сооружений приводит к ряду негативных последствий. Бытовые сточные воды попадают в водоемы, в которых на фоне загрязнения понижается процент содержания кислорода. Это приводит к размножению микроорганизмов, что отрицательно сказываются на растительном и животном мире.

Заключение

Современные способы позволяют очищать воды на 95-99%. Состояние очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод регламентируется санитарными нормами. Защита водных ресурсов от загрязнения и проведение качественной очистки является одной из важнейших проблем.

Решить ее помогает внедрение технологических процессов производства и переход на замкнутые циклы водоснабжения. В таких циклах воды не сбрасываются, а используются несколько раз в технологических процессах.

Методы очистки бытовых сточных вод

Очистка сточных вод – удаление из них чужеродных примесей перед сбросом в водоем или почву. Сточные воды можно разделить на несколько категорий:

  1. бытовые – канализация;
  2. промышленные – результат работы фабрик и заводов;
  3. атмосферные – талая и дождевая вода.

Очищаться должны не только стоки сбрасываемые предприятиями, но и бытовые – из канализационных систем. Плохо очищенная вода даже от небольшого частного дома может нанести серьезный ущерб окружающей среде.

Раньше, нечистоты собирались в обычные, так называемые выгребные ямы, но из-за несоответствия санитарным нормам от них приходится отказываться. Сегодня, для сбора и очистки бытовых стоков используются автономные очистные сооружения, где они очищается на 90 — 99 %. После чего их можно сбрасывать в открытые водоемы или грунт.

Методы очистки

В бытовых стоках могут содержаться растворимые или нерастворимые примеси. В зависимости от размера содержащихся частиц их можно разделить на:

  • эмульсии и суспензии – 0,1 мкм;
  • коллоиды – от 0,1 мкм до 1 нм;
  • растворенные частицы.

Очистка производится с помощью разных методов и средств. Методы очистки разделяются на несколько групп:

  1. механические – фильтрация и гидродинамические процессы;
  2. физико-химические – химическая и термическая обработка;
  3. биологические – переработка бактериями.

При выборе метода и процесса очистки необходимо учитывать степень загрязнения, содержание и размер примесей. Чаще всего, для хозяйственных (бытовых) стоков, применяются биологические и механические методы.

Видео: Методы и сооружения для очистки сточных вод

Биологическая очистка сточных вод

В природе вода очищается микроорганизмами, которые обитают в ней или почве. Бактерии разлагают органические частицы на газ воду. Этот метод хоть и эффективный, но довольно долгий.

Бактерии нуждаются в идеальной для их жизни среде. Так например для аэробных микроорганизмов, которым для жизнедеятельности необходим кислород, приходится обустраивать системы аэрации.

А вот их собратья – анаэробные бактерии, в кислороде не нуждаются и прекрасно справляются со своими обязанностями в герметичных емкостях. Вот только в результате их работы выделяется газ, поэтому для сооружений, в которых используются эти микроорганизмы, необходимо устраивать систему вентиляции.

На заметку! Биологическая очистка стоков используется только после механической.

Механические методы

Любая очистка стоков начинается с отстаивания или фильтрации, за счет чего из жидкости удаляются крупные примеси. Для этого используются фильтры грубой очистки, такие как: сита, решетки, пескоуловители и пр. В большинстве очистных установок используется метод отстаивания при котором более тяжелые частицы оседают на дно, а легкие переходят на следующий этап.

На заметку! При механической очистке, из бытовых стоков удаляется до 65 — 70 % примесей.

Химическая очистка

Этот способ основан на добавлении в стоки химических средств. В результате реакции происходящей при взаимодействии химических веществ с примесями содержащимися в стоках, образуется осадок, который в свою очередь удаляется механическим путем.

Этот метод позволяет удалить до 25 % растворимых и 95 % нерастворимых примесей. Для обеззараживания воды используется перманганат калия, хлор и другие вещества, способные обеззараживать.

Физико-химический метод

Для очищения и обеззараживания бытовых канализационных стоков физико-химический метод используется редко. Применяется он в основном на очистных сооружениях предназначенных для очистки промышленных стоков.

К физико-химическим методам относится:

  • коагуляция;
  • флокуляция;
  • флотация;
  • адсорбция;
  • ионообменный метод;
  • метод обратного осмоса.

Так как эта методика практически не используется в бытовой канализации, подробно разбирать каждый пункт в этой статье не будем.

Методы применяемые в бытовой канализации

Простейшие очистные устройства бытовых канализационных систем, к которым относятся септики или выгребные ямы, используют в своей работе два основных метода: механическую и биологическую очистку. Стоки в этих устройствах отстаиваются и обрабатываются микроорганизмами.

Большинство обычных септиков используют в своей работе анаэробные бактерии, то есть, те которые не нуждаются в доступе воздуха. При этом, очистка происходит медленно, а жидкость не полностью очищается, поэтому на выходе необходимо устраивать доочистку – поля фильтрации.

Более усовершенствованные очистные станции кроме отстаивания и анаэробной биоочистки, используют фильтрацию на входе и аэробные микроорганизмы. В результате, на выходе получается очищенная на 97-98% вода.

Нормы очистки

К хозяйственно бытовым стокам не предъявляют строгих требований. Нормативы, в которых записаны допустимые концентрации в очищенной воде конкретного вещества, касаются только производственных очистных сооружений. Однако это не значит, что неочищенную жидкость из канализации можно сливать в водоемы или прямо на землю. За это могут привлечь к административной ответственности.

Для хозяйственно бытовых стоков законом регулируется концентрация определенных веществ если они сбрасываются в открытые водоемы. Это же касается и воды, которая сливается в почву, так как она со временем все равно попадет в водоем.

На заметку! Для эффективной работы канализации, соблюдайте правила ее эксплуатации. Не стоит в нее сбрасывать мусор, а так же выливать растворители, лако-красочные материалы, бензин и другие химически опасные вещества. В канализационную систему должны поступать только бытовые стоки.

Заключение

Методов для очищения сточных вод много, выбор зависит от характера загрязнений и требований к качеству очищенной воды. Бытовые стоки очищаются в основном механическим и биологическим способом. А физико — химический и химический метод используется на крупных предприятиях.

Видео: Современные технологии очистки сточных вод

Методы очистки бытовых и промышленных сточных вод

В результате производства и жизнедеятельности человека образуются сточные воды, которые необходимо грамотно утилизировать или очищать. На сегодняшний день разработано множество эффективных и экологичных систем очистки стоков, каждая из которых имеет свои достоинства и особенности. Если игнорировать данный вопрос, то это приведет к экологическим проблемам и негативно отразится на окружающей среде, здоровье будущих поколений.

Содержание:

Особенности очистки сточных вод

Сточные воды- это жидкость с примесями, которая была получена в бытовых, сельскохозяйственных и производственных условиях. Они имеют измененные химико-физические свойства и не подлежат дальнейшему использованию. Стоки подлежат дальнейшему очищению перед тем, как они будут возвращены во внешнюю среду. Загрязненные воды удаляются через канализационную систему и после очищения не представляют опасности.

Все жидкости, которые выливаются в раковину с моющими средствами, поверхносто-активными веществами и бытовой химией, а также вода, применяемая для полива сельскохозяйственных угодий, используется в технологических производственных процессах, в бытовых нуждах, – это все относится к стокам, нуждающихся в специальной обработке и очистке.

Читайте также:  Как подобрать накопительную емкость для современной канализации: применение, материалы, монтаж

В канализацию вместе со сточными водами часто попадают не только отходы производства, примеси, но и крупные предметы. Они могут не только нанести вред окружающей среде, но и привести к поломке очистительного оборудования. В сооружениях по очистке стоков часто попадает бытовой мусор, твердые и опасные вещества- кости, частицы стекла, продукты нефтепереработки, лакокрасочные материалы и сложноокисляемая химия, тряпки. На сегодняшний день высокая доля загрязнения сточных вод распространяется на фармацевтическую продукцию и предметы гигиены.

Какие методы используются для фильтрации стоков?

  • химический;
  • механический;
  • биохимический;
  • физико-химический.

Очистка бытовых и промышленных жидких отходов включает в себя разные методы, которые применимы при разной степени загрязненности. Для этого устанавливаются очистительные системы и фильтрующие элементы. Неочищенные стоки быстро проникают в почву, питьевую воду, скважины, поэтому следует позаботиться об установке эффективной системы фильтрации. С их помощью загрязненная вода обрабатывается соответствующим образом. Это позволяет отделить от стоков вредные для природы примеси, отходы производства.

Механические локальные очистные сооружения

Механический метод подразумевает несколько этапов очищения стоков- отстаивание, центрифугование, микрофильтрация. Для этого применяются дисковые элементы фильтрации, как ручного, так и автоматического действия, а также сетчатые фильтры и гидроциклоны, которые очищают воду от крупных включений. С помощью механической очистки из стоков удаляются взвешенные частицы и загрязнения.

Чаще всего на предприятиях применяются локальные очистные сооружения, в том числе отделители грязи, нефтеловушки и уловители жира. Выбор системы зависит от специфики деятельности компании. Например, в жироуловителях задерживается масляная фракция, которая поднимается на поверхность и удаляется с помощью специального приспособления. Если оборудовать отстойник, то это позволит очищать воду от тяжеловесных частиц. Под силой тяжести они оседают на дне и потом удаляются из резервуара.

Химическая очистка

Не меньшей эффективностью отличаются и фильтры-умягчители, которые применяются при химическом способе очистки. Они помогают осадить, восстановить и нейтрализовать стоки. Из отработанной жидкости с помощью специальных реагентов выводятся примеси и взвешенные частицы. В процессе окислительной реакции или восстановления грязь выпадает на дно системы в виде осадка или улетучивается газом.

Особенности физико-химической очистки стоков

В процессе очищения сточных вод используются установки, которые удаляют загрязнения в несколько этапов. Вода проходит через сорбционный фильтр и выводится из установки. В слоях сорбционного фильтра остаются все загрязнения. Флораторы, в которых используются реагенты, выделяют из загрязненной воды взвеси. Они выносятся на поверхность сооружения с помощью щеточного механизма. После этого отходы можно утилизировать, а очищенную воду возвратить экосистему. Токсичность жидкости будет полностью нейтрализована.

Биологическая очистка

Очищение стоков с помощью биохимических методов производится вследствие окисления загрязнений микроорганизмами. Они выполняют минерализацию веществ на протяжении всего периода жизнедеятельности. С помощью биологического устройства и других универсальных очистных сооружений обеспечивается поддержание полноценной жизнедеятельности микроорганизмов, которые эффективно выполняют свою задачу по очищению органических сточных вод.

Биологические установки активно используются как в бытовых, так и производственных целях. Они эффективны в том случае, если загрязняющие вещества поддаются биохимической обработке. Степень очистки стоков напрямую зависит от структуры примесей, наличия токсических веществ, уровня питания биомассы, активности реакции среды.

Как влияют неочищенные стоки на окружающую среду?

Экологическая безопасность всегда стоит на первом месте. Особенно, если дело касается очистки стоков промышленных предприятий, которые в процессе деятельности, выбрасывают в окружающую среду загрязненную воду, токсичные элементы, опасные отходы. Новые технологии позволяют нейтрализовать опасность сбрасываемых в экосистему стоков. При этом используются методы биологической очистки, так как они отличаются максимальной безопасностью. Если не использовать специальные установки и системы фильтрации, то это нанесет огромный вред всему живому вокруг.

Нередки случаи, когда предприятия сбрасывают отходы в водоемы без предварительной обработки. Это делает использование озер и рек полностью непригодным для забора воды в сельскохозяйственных целях. Биологическая очистка стоков является важной процедурой, так как после обработки вода становится не только чистой, но и соответствует всем санитарным нормам. Качество воды характеризуется наличием в ней высокого уровня кислорода.

Если на поверхности водоема образуется масляная пленка, то полностью нарушается газообмен между водой и атмосферой. В обедненных кислородом озерах начинают происходить процессы гниения. В первую очередь страдает растительность. Органические примеси, попадающие в водоемы, приводят к быстрому размножению патогенных микроорганизмов. Если токсичные и опасные вещества проникают в почву, то она становится непригодной для использования.

Септики и станции глубокой очистки сточных вод: преимущества и особенности использования

В частных домах, на промышленных объектах необходимо установить локальные очистные сооружения, если нет возможности подсоединиться централизованной канализационной сети. На сегодняшний день существует широкий модельный ряд установок для водоочистки, как промышленных, так и бытовых стоков. Если вам нужна помощь в выборе септика, аэротенка или станции глубокой биологической очистки канализационных отходов, то стоит обратиться в специализированную компанию «Флотенк».

Наша компания специализируется на производстве систем очистки сточных вод и предоставляет полный перечень сопутствующих, дополнительных услуг по их монтажу и обслуживанию. Мы предлагаем:

  • профессиональную консультационную помощь в подборе очистных сооружений;
  • удобный каталог с полным модельным рядом станций водоочистки;
  • выгодные условия сотрудничества, как для частных покупателей, так и организаций;
  • разработку индивидуальных систем очистки стоков в соответствии с требованиями заказчика;
  • доступные, незавышенные цены на продукцию.

Чтобы получить консультацию или оформить заказ в короткие сроки, достаточно позвонить в нашу компанию по указанным номерам или заполнить специальную онлайн-форму. Мы поможем вам обустроить эффективную, надежную и долговечную систему очистки стоков на самых выгодных условиях. Мы гарантируем высокое качество реализуемых очистных сооружений.

Основные способы очистки сточных вод

Для очистки природных и сточных вод используются разные технологии. Давайте сравним методы очистки сточных вод.

Для более полной картины сначала рассмотрим способ очистки скважинной воды. Вода из скважины несет сравнительно небольшое количество хорошо известных, «стандартных» загрязнений — соли жесткости и растворенное железо, которые удаляются с помощью достаточно простых фильтров и небольшого перечня химических реагентов.

Очистить хозяйственно-бытовые стоки из кухни, ванной и туалета сложнее, чем воду из скважины, так как количество различных загрязнений в стоках гораздо больше и концентрация выше. Именно поэтому все системы очистки сточных вод сложнее и дороже. Учитывая, что в роли загрязнителя сточной воды может выступать тысячи посторонних химических, органических и микробиологических включений — часто все сразу — способы очистки сточных вод имеют огромное разнообразие. Чем же чистят сточные воды?

Методы очистки стоков

Основные методы очистки сточных вод делятся на три группы:

  1. Механические.
  2. Физико-химические.
  3. Биологические.

В зависимости от типов загрязнений, стоки нуждаются в различных способах обработки. Часто способы очистки сточных вод выполняются поэтапно. Например, механическая очистка удаляет из стоков твердые загрязнения, которые могли бы повредить другое чистящее оборудование, и потому практически всегда является подготовительным этапом перед более тонкой физико-химической и биологической очисткой.

Очистка промышленных стоков

Вся промышленность делится на две группы: добывающая и обрабатывающая. Каждая группа в свою очередь подразделяется на десятки отраслей: топливная, металлургическая, химическая, целлюлозно-бумажная, строительные материалы, пищевая, микробиологическая, полиграфическая и многие другие. И везде в технологической цепочке обязательно используется обыкновенная вода, в конце концов становящаяся сточной.

очистка промышленных стоков

Большое количество промышленных отраслей создает огромное количество различных стоков, которые содержат почти всю периодическую таблицу химических элементов. Трудоемкость очистки жидких отходов с химического или нефтеперерабатывающего завода не идет ни в какое сравнение с очисткой простых хозяйственно-бытовых стоков на даче.

Вся промышленность делится на две группы: добывающая и обрабатывающая. Каждая группа в свою очередь подразделяется на десятки отраслей: топливная, металлургическая, химическая, целлюлозно-бумажная, строительные материалы, пищевая, микробиологическая, полиграфическая и многие другие. И везде в технологической цепочке обязательно используется обыкновенная вода, в конце концов становящаяся сточной. Легко догадаться, что методы очистки сточных вод по своему разнообразию сопоставимы с количеством различных типов производств. Часто даже установка очистки сточных вод в одном цеху не похожа на очистную станцию из соседнего цеха.

Механическая очистка

Кроме простейшего отстаивания и фильтрования существуют сложные методы механической и физической очистки: флотация, сепарация, экстракция, дистилляция, термическое разложение, сжигание и другие.

Сепарация осуществляется с применением специальных центрифуг, вращающихся с огромной скоростью. Для термического разложения нужны температуры в несколько сотен градусов. Промышленные способы отделения механических примесей требуют громоздкого оборудования, потребляющего много энергии. Окупаются такие системы только при больших объемах жидких отходов производства и постоянном ежедневном использовании. Можно с уверенностью сказать, что установка очистки сточных вод механическим способом есть на каждом обрабатывающем и перерабатывающем предприятии.

Химическая очистка

Для повышения эффективности промышленная химическая очистка в качестве реагентов использует чрезвычайно едкие и опасные вещества — соединения хлора, кислоты, щелочи и др. Как ни парадоксально, побочный эффект от использования мощных реагентов — необходимость чистить воду от следов самых реагентов. Например, от хлора.

Использовать в частном хозяйстве вышеописанные методы очистки стоков невозможно из-за их технической сложности и высокой стоимости. По этой причине многие химические (реагентная очистка) и механические методы применимы только в промышленности.

Мосводоканал: очистка речной воды до питьевой

Биологическая очистка

Биологическая очистка промышленных сточных вод не всегда возможна, так как загрязнения часто являются ядом для любых бактерий. Системы очистки сточных вод, в которых используются аэробные и анаэробные микроорганизмы, лучше всего справляются с переработкой органических веществ естественного происхождения. Такие стоки встречаются на пищевых предприятиях, в сфере животноводства, в кожевенной промышленности и т.д.

Стоки как полезные ископаемые

На многих заводах очистка стоков призвана не только убрать загрязнения, но извлечь полезные вещества и повторно их использовать в производственном цикле (метод рекуперации). Очищенная техническая вода также не сливается в дренаж, а используется повторно. Возвращенная в цеха вода называется оборотной.

Не все стоки можно очистить

Существуют так называемые некондиционные сточные воды, которые в принципе нельзя очистить современными технологиями, либо это будет слишком дорого. Такие стоки утилизируют методом закачки в естественные подземные пустоты. Главная сложность данного метода утилизации — гарантировать изоляцию места накопления стоков от питьевых водоносных горизонтов.

Очистка городских стоков

Ближе всего к индивидуальным системам обработки стоков городские и муниципальные очистные сооружения. Это могут быть огромные бетонные резервуары глубиной 5 м и диаметром 55 м, а также открытые поля фильтрации (аэрации) и биопруды. При высокой эффективности полей аэрации и биопрудов, в которых естественным образом живут почвенные аэробные бактерии, главным их недостатком является сезонность работы. При понижении температуры деятельность бактерий замирает. Поэтому основные городские системы очистки — это искусственные сооружения, где для бактерий круглый год обеспечиваются оптимальные параметры — температура, уровень аэрации и т.д.

очистка горродских стоков

Требования к общественным очистным сооружениям чрезвычайно строгие, ведь их задача поддерживать санитарно-эпидемиологическую безопасность в месте постоянного проживания сотен тысяч и миллионов людей. До появления чистой воды в кране городской квартиры, стоки или исходная вода из водоемов проходят четыре основных этапа:

  • механическая очистка, отстаивание (песок, твердые отходы, крупный мусор);
  • биологическая очистка (анаэробная, аноксидная, аэробная);
  • физико-химическая очистка (удаление азота и органики, сорбция, реагентная обработка);
  • обеззараживание (ультрафиолет, озонирование, хлорирование), обработка осадка.
Читайте также:  Сооружение канализации из бетонных колец: виды, конструкция, схема монтажа

Обеззараживание хлором используется все реже. В некоторых странах Европы хлорирование воды запрещено, вместо него применяют озон.

Очистка стоков на даче

Для очистки хозяйственно-бытовых стоков на загородном участке используется похожая на муниципальную, но более простая биологическая методика. Современные способы очистки сточных вод для частного дома основаны на двух технологиях:

  • аэробная (кислородная), эффективность 98%;
  • анаэробная (бескислородная), эффективность до 70%.

Хозяйственно-бытовые стоки представляют собой среду с очень высокой степенью органического загрязнения. Для аэробных и анаэробных бактерий такие стоки являются питательной средой. Сущность обоих методов заключается в биологическом разложении органических загрязнений на простые химические соединения, воду и углекислый газ.

Автономную канализацию для частного дома можно назвать специализированной, так как она рассчитана на отстаивание и биологическую очистку исключительно органических загрязнений.

В противном случае технологию обработки стоков пришлось бы усложнить и довести до “всеядного” уровня промышленной установки, но это увеличило бы цену дачного септика во много раз. Именно поэтому после монтажа системы автономной канализации Вы получаете от подрядчика список веществ и предметов, которые нельзя бросать в унитаз и сливать в раковину.

аэробная очистка хозяйственно-бытовых стоков на даче

Что нельзя бросать в дачную канализацию:

  • бытовая химия на основе хлора;
  • нефтепродукты, кислоты, щелочи, растворители, спиртосодержащие жидкости;
  • лекарства;
  • сгнившие остатки овощей, грибы;
  • садовый мусор, удобрения;
  • регенерационная вода из фильтров водоподготовки;
  • строительный мусор, известь, цемент, песок;
  • шерсть домашних животных;
  • неразлагающиеся полимерные пленки и волокна.

Из высокотехнологичных методов дополнительной очистки бытовых стоков на последнем этапе часто используют обеззараживание воды с помощью ультрафиолетового излучателя. Воду, прошедшую аэробную очистку и дезинфекцию УФ-лучами, можно сливать не только на грунт или в канаву, но даже в рыбоохранные водоемы.

Технологическая схема очистки сточных вод для каждого из методов

Анаэробная очистка бытовых сточных вод основана на бескислородном сбраживании (гниении), поэтому метод эффективен лишь на 70%. Причина низкой эффективности в том, что без кислорода, сильнейшего окислителя, нельзя достичь полного разрушения органики, в результате на дне септика накапливается большое количество осадка.

Осадок в анаэробном септике содержит болезнетворные микроорганизмы и непригоден для удобрения почвы. Осадка образуется много, поэтому раз в 1-3 года необходимо вызывать ассенизационную машину для откачки и вывоза. Анаэробная технология очистки используется в септиках типа КЕДР. Вода из септика нуждается в почвенной доочистке.

Аэробная установка очистки сточных вод использует другой тип бактерий, которые в присутствии кислорода активно разлагают и усваивают биологическую составляющую стоков. Из-за высокой степени разложения органики осадка образуется мало, а степень очистки воды доходит до 98%. Осадок из аэробной установки можно использовать в качестве садового удобрения. При распаде органических загрязнений образуются нитраты в форме, которая легко усваивается растениями. Данная технология применена в установках глубокой биологической очистки (УГБО) типа АСТРА, ПЕЛИКАН, ТОПАС и т.д.

Комплекс очистки сточных вод включает в себя: систему внутренней канализации загородного дома (сбор всех хозяйственно-бытовых стоков); очистка стоков в локальной очистной станции; отведение очищенных стоков в дренаж.

Сооружения для очистки сточных вод выбираются специалистами отдела канализации после расчета объема стоков, которые необходимо очистить, а также с учетом возможных вариантом отвода очищенной воды.

Виды очистных сооружений и методы очистки хозяйственных бытытовых стоков

Запись дневника создана пользователем Дмитрий Д А, 06.03.14
Просмотров: 2.700

Очистные сооружения можно разделить на три вида по технологическому принципу очистки сточных вод – механический, химический и биологический, которые могут и комбинироваться друг с другом, образуя системы многоступенчатой очистки.

Септики
СЕПТИК – (англ. septic, от греч. septikós – гнилостный, гнойный). В механическом способе очистки используется свойство природного самоочищения сточных вод. Наиболее простые очистные установки этого типа – септики, в которых доочистка сточных вод производится за счет фильтрующих и очищающих свойств грунта. Септик это сооружение для очистки небольшого количества (до 25 м3, реже до 50 м3 в сутки) бытовых сточных вод. Септик представляет собой подземный отстойник горизонтального типа, состоящий из 1-3 камер, через которые последовательно протекает сточная жидкость. Предварительно обработанные (осветлённые) в Септике сточные воды подвергаются затем биологической очистке на полях подземной фильтрации или в песчано-гравийных фильтрах. В Септике задерживается до 90% взвешенных веществ. Септик требует периодической (раз в 7-10 лет) прочистки полей фильтрации. Сначала стоки попадают в септик, где часть нерастворимых фракций оседает на дне, а другая часть начинает бродить и разлагаться с выделением характерных «болотных» газов. Здесь происходит так называемый анаэробный микробиологический процесс разложения. При этом выделяется метан (из-за чего некоторые устройства подобного типа именуютметантенками). В результате на выходе имеем воду, очищенную на 60-70%, и нерастворенные фракции на дне септика. За последующее очищение стоков отвечает грунт. Осветленные с помощью септика стоки небольшими порциями подаются в фильтрующие сооружения (фильтрующий колодец, поля подземной фильтрации, фильтрующие траншеи или песчано-гравийный фильтр) и фильтруются уже самой почвой, которая является идеальным местом обитания для микроорганизмов, «поедающих» и разлагающих органические вещества. Этот процесс замедляется зимой, т.к. из-за промерзания грунтов активность почвенных бактерий резко падает и стоки без очистки просачиваются в грунтовые воды. Что касается нерастворенных фракций на дне септика, то они подлежат вывозу с помощью ассенизационной машины.

Этот способ применим на хорошо фильтрующих грунтах с достаточно низким уровнем грунтовых вод (более 2,5 м). При наличии грунтов со слабой способностью к впитыванию (плитняк, глина, суглинок, высокий уровень грунтовых вод) устраивается искусственная фильтрационная площадка: под слоем щебня находится фильтрующий слой из песка, из которого очищенная вода направляется через дренажные трубы на рельеф (канаву, колодец, озеро и т.п.).
К преимуществам механического способа очистки относятся: низкая цена, энергонезависимость, отсутствие необходимости в использовании реагентов, простота обслуживания. определенных гидрогеологических условий (низкий уровень грунтовых вод, соответствующий К недостаткам следует отнести тот факт, что сооружения подземной фильтрации требуют грунт). В случае нефильтрующего или слабофильтрующего грунта необходимо устраивать песчано-гравийные фильтры или фильтрующие траншеи. Они напоминают слоеный пирог из насыпного гравия, песка и дренажных труб. Глубина сооружений достигает 2-2,5 м и стоимость их резко возрастает. Как правило, очищенную воду с глубины около двух метров приходится перекачивать.

К этому следует добавить, что все эти сооружения занимают значительную площадь: более 10 м² при песчаных почвах и 10-30 м² для суглинистых почв. Участки, под которыми производится почвенная фильтрация, непригодны для передвижения транспорта, возведения построек, посадки деревьев. Наличие запаха канализации на участке тоже относится к серьезным недостаткам. Кроме того, надо периодически удалять осадок из септика при помощи ассенизационной машины, а также учитывать, что верхний слой фильтрующей загрузки постепенно забивается взвешенными частицами.

Ну и, наконец, следует учитывать санитарно-защитную зону по удалению таких сооружений от дома (5 м), колодца или скважин малого заглубления (до 25 м). В септике или метантенке сточные воды очищаются максимум до 70% (50% в зимний период). Этот способ применим при небольших объемах бытовых стоков (не более 1-3 м³/сутки). Если из-за особенностей участка ее выдержать не удается, то работники СЭС такое сооружение построить не разрешат. Однако, несмотря на все вышеперечисленное, механический способ очистки сточных вод довольно популярен из-за кажущейся простоты и надежности. Примерами таких очистных сооружений могут служить Plastepur, Epurblok, Чисток.

Промышленная очистка
Второй рассматриваемый нами способ очистки сточных вод – химический. Предпологает применение различных реагентов, которые добавляются в сточную воду и переводят растворенные примеси в труднорастворимое состояние с последующим осаждением этих веществ на дне. При этом необходимо соблюдать точную дозировку реактивов. Используемые реактивы стоят довольно дорого, поэтому этот метод применяют в основном для очистки производственных сточных вод, когда другие виды очистки малоэффективны.

Аэротенки
На сегодняшний день этот вид очистки сточных вод является самым прогрессивным и эффективным. Он по праву считают оптимальным техническим решением проблемы утилизации бытовых сточных вод. Станции глубокой биологической очистки в отличие от септиков не накапливают загрязнения, а осуществляют их очистку, которая достигает 99% по БПК и взвесям. Процесс биологической очистки заключается в биохимическом разрушении органических веществ микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности. Бактерии (или микроорганизмы) используют эти вещества как источник питания. В результате этих процессов вредные органические вещества окисляются, и происходит их распад на безвредные неорганические(нитрины, нитраты). В различных установках процесс распада может происходить на полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах, каналах, в биофильтрах или в специальных емкостях – аэротенках. Для автономных систем канализации наиболее удобны биофильтры и аэротенки. В этих устройствах искусственно создаются условия, при которых жизнедеятельность микроорганизмов происходит наиболее интенсивно.Для ускорения процессов осаждения взвеси или удаления избыточных количеств фосфатов в сточных водах применяют биохимические реагенты. Корпус очистных систем может быть выполнен из металла, бетона или полимерных материалов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Металлический корпус довольно тяжел, кроме того, он требует дополнительных ребер жесткости. Для защиты от коррозии сооружения делают из нержавеющей стали или с многослойным антикоррозийным покрытием. Корпус из бетона по сравнению с другими более громоздкий и тяжелый, однако он морозоустойчив, лучше других материалов способен противостоять давлению грунта, грунтовым водам, коррозии, но требует дополнительных работ по устройству гидроизоляции, что значительно увеличивает его стоимость.

Полимерные материалы не подвержены коррозии, они долговечны, сравнительно недороги, технологичны. Их малый вес является и плюсом и минусом: из-за веса оно рискует быть выдавленным на поверхность грунтовыми водами, но их удобно перевозить и выполнять монтажные работы. А опасность выдавливания из грунта сводится к нулю при грамотным монтаже и наличии «ребер жесткости» корпуса, которые одновременно служат дополнительным крепление в грунте. Основным недостатком систем биологической очистки считают их высокую по сравнению с механическими очистными сооружениями цену и энергозависимость.

Преимущества этих систем очевидна: отказ от ассенизационной машины, всегда отсутствует неприятный запах, обычно возникающие при анаэробном способе очистки. Установки просты в монтаже, долговечны и удобны в эксплуатации. Примером таких очистных служат Deka, Евробион, SL-Bio, Topas.

При выборе очистных не стоит забывать, что российские нормы очистки сточных вод – одни из самых строгих в мире, и за их грубое нарушение российское законодательство предъявляет весьма жесткие требования. По этому правильный выбор качественной системы очистки бытовых стоков – не роскошь, а современное условие комфортной жизни.

Добавить комментарий