Канализация очистка сточных вод. Очистные сооружения сточных вод для жилых, коммерческих и промышленных объектов. Варианты отведения сточных вод

Удобства – это непременный атрибут нашего времени. Человеку хочется комфорта, где бы он ни находился: в городской квартире или в доме, на природе, поэтому без устройства очистных сооружений не обойтись.

Очистные сооружения децентрализованн ой канализации бывают двух основных типов очистки: механической и биологической. При первом типе происходит отстаивание канализационных стоков и их осветленных. Второй – более сложный и дорогой, но он гарантирует максимальную степень очистки сточных вод – это биологическое очищение.

Если говорить об устройстве индивидуальной системы канализации, то возможны три варианта: отстойник, септик и установки глубокой биологической очистки.

Основой самой простейшей системы канализации является накопительная емкость – отстойник. Здесь все устроено элементарно: сточная вода со всех источников (ванная (душ), туалет, раковина) поступает в емкость. По мере заполнения отстойника его откачивают с помощью спецтехники. В этом случае говорить о какой-то хотя бы элементарной технологии очистки не приходится.

Но не стоит сбрасывать со счетов накопители, ведь у них тоже есть преимущества: невысокая стоимость, абсолютная экологичность, поскольку емкость герметичная – то в грунт вообще ничего не попадает, ну и возможность установки даже на самом маленьком участке. Минус только один: приходится регулярно вызывать ассенизационную машину, но для дачи или дома, где постоянно никто не проживает, это идеальный вариант. Откачивать канализацию чаще, чем один раз в год, вряд ли потребуется.

Септики

Очистные сооружения на основе септика – это довольно популярная канализационная система. Стоимость ее может быть как минимальной, так и довольно внушительной. Все зависит от выбора септика. Если взять однокамерную мини установку и смонтировать ее вместе с фильтрационным колодцем, то получится самая дешевая схема, которая по карману даже пенсионерам.

Но при обустройстве очистной системы самое главное – это безопасность! Даже хозяйственно-быт овые сточные водыявляются объектом загрязнения окружающей среды и могут угрожать экологической безопасности участка. Ни в коем случае с целью экономии нельзя устанавливать систему, которая может навредить здоровью членов вашей семьи.

Объем и производительность

Что влияет на безопасность использования? Прежде всего, емкость септика не должна быть маленькой. Рассчитать необходимый объем септика просто: по нормативам один человек расходует в день 200 л воды, соответственно, столько жесточных вод он и производит. В СНиПе 2.04.03-85 говорится о том, что расчетный объем септика должен включать не менее трехкратного суточного притока канализационных стоков с учетом того, что система обслуживает не более 25 человек.

Значит, количество жильцов умножаем на 200, а потом еще умножаем на три, прибавляем хотя бы 15% от полученного значения (запас на тот случай, когда приходят в гости, или дома собирается вся семья и велик риск залпового сброса со всех источников: душа, унитаза, раковины) и вот конечный результат – нужный вам объем. Когда в семье любят часто мыться и стирать одежду, а по выходным гостеприимный дом принимает гостей, следует предусмотреть запас мощности септика 25%.

Еще один важный показатель, характеризующий эффективность работы септика и, соответственно, качество очистки сточных вод – это производительнос ть. Даже у моделей, находящихся в одной ценовой категории и имеющих одинаковый объем, может быть разная производительнос ть, пусть она и ненамного отличатся, но, тем не менее, учитывайте этот факт.

Количество камер

Количество камер в септике прямо пропорционально его стоимости: однокамерный стоит дешевле, чем двухкамерный или трехкамерный. Если говорить об оправданности использования многокамерного септика, то здесь все не так однозначно. Небольшой семье с минимальным потреблением воды, имеющей участок с песчаной почвой, вполне достаточно однокамерного септика. Когда семья большая, воды потребляется много, грунт на участке не очень водопроницаемый, то лучше остановить свой выбор хотя бы на двухкамерной установке.

Кстати, даже трехкамерный септик очищает стоки, максимум на 70%, а в основном, степень очистки сточных вод септиком равна 50-60%. Принцип работы подобных очистных сооружений заключается в том, что когда канализационные стоки попадают в септик, если он имеет несколько камер – то в первую камеру, они расслаиваются и отстаиваются.

На дно выпадает осадок, а сверху остается жидкость с небольшим количеством примесей, она переливается во вторую камеру, где большая часть уже легких частиц оседает на дно (то же самое происходит и в третьей камере, если она есть), а осветленная жидкость отводится на грунт через поля фильтрации, инфильтраторы или дренажные колодцы. Во всех камерах происходит процесс брожения и разложения органического осадка.

Требуется фильтрация

Для доочистки стоков, выходящих из септика, требуется фильтрация. Она происходит либо на полях фильтрации, которые устраивают в грунте с использованием перфорированных труб, либо в дренажном колодце. Самая современная технология – это использование в системе канализации дополнительного элемента – инфильтратора.

Промышленные образцы изготавливают из пластика, они имеют форму перевернутого корыта. Использование этого устройства позволяет производить даже залповый сброс в канализацию без риска загрязнить окружающую среду стоками.

Инфильтратор

Инфильтратор стоит не дорого, и специалисты рекомендуют использовать его для очистных сооружений вместо полей фильтрации, которым требуется значительная площадь. Но при выборе изделия обратите внимание на его конструкцию: лучше, если у нее будут перфорированные стенки, тогда вы сможете рассчитывать на максимальную производительнос ть.

Инфильтратор защищает верхние слои почвы от попадания в них не полностью очищенных сточных вод. Перед его установкой в котловане засыпают слой мелкофракционной щебенки (отдайте предпочтение гранитной – или из других твердых пород камня, а не изготовленной из строительных или металлургических отходов).

Щебень будет работать как фильтр, улавливая из поступающих стоков оставшиеся в них органические примеси. А если устройство не только поставить на щебеночную подушку, но и засыпать его по сторонам тоже щебенкой, то площадь фильтрации значительно увеличится.

Нужна ли агроткань?

Еще один важный момент: использование нетканого материала при монтаже очистного сооружения. Очень многие так называемые «специалисты» укладывают его в слой щебня под инфильтратор. Это совершенно недопустимо! Никакой функциональной нагрузки этот материал в данном месте не несет, кроме того, его наличие будет способствовать постепенному заиливанию фильтрационного слоя.

Иными словами, ткань значительно ухудшит пропускную способность дренажного слоя, и со временем процесс фильтрации станет невозможным. Единственное и очень важное назначение агроткани – это фильтрация песка, который во время дождей может попадать в нижние слои грунта и оседать в щебне, ухудшая его пропускную способность. Следовательно, располагать ткань нужно поверх установленного инфильтратора.

Септик с биофильтром

Сейчас появились септики, способные работать без дополнительной доочистки сточной воды, во всяком случае, об этом заявляют производители, но на практике все же требуется устройство дренажной канавы, именно в нее будет отводиться переработанная жидкость. Это септики с биофильтрами.

Септик со встроенным биофильтром, как правило, трехкамерный (но всегда горизонтальный). Первая камера – это приемник стоков, здесь у них выпадает первый осадок, во второй камере они еще раз отстаиваются, а в третий отсек попадает уже осветленная жидкость. Третья камера – биофильтра самая большая, так как в ней находится фильтрационный материал.

Чаще всего – это керамзит, но применяют и гранулированные полимеры, используют объемные пластиковые сетки или щетки. Они нужны для того, чтобы на них могли селиться микроорганизмы, которые будут перерабатывать остатки органики из сточных вод. Биофильтр – это фильтрационное поле в миниатюре. Нормативная база по применению биофильтров изложена в СНиП 2.04.03-85 (Сооружения для биологической очистки сточных вод).

Преимущества и недостатки

Биофильтры бывают как встроенными в септик, так и автономными. По принципу работы: аэробные и анаэробные. В одних очистка происходит с помощью микроорганизмов, образующихся при доступе воздуха (необходимо наличие системы вентиляции), а в других нет доступа воздуха (герметичные установки), поэтому там селятся бактерии анаэробные.

Преимущества биофильтров:

• компактность;
• энергонезависимо сть;
• простота монтажа и эксплуатации;
• очистка стоков до 90-95% (при использовании фильтра необходимой производительнос ти).

Но присущи этим очистным сооружениям и некоторые недостатки:

• высокая стоимость;
• нельзя выливать в канализацию чистящие и моющие средства на основе хлора, любые краски, растворители, лекарства…;
• регулярно нужно добавлять концентрированны е препараты со штаммами разных бактерий;
• биофильтры не используют в домах с сезонным проживанием – в сточных водах биологический процесс должен идти постоянно, а если нет стоков и микрофлоре нечего перерабатывать – она гибнет.

Рекомендации в каждом конкретном случае могут быть разными. Зная определенные нюансы работы биофильтра, проконсультируйт есь у специалистов по поводу обоснованности его применения с вашим очистным сооружением.

Станции глубокой очистки

И последние очистные сооружения – станции глубокой биологической очистки. Пока это наиболее современные установки. В них все процессы проходят интенсивнее и качество очистки выше – до 98%. Отработанная вода из системы может сливаться непосредственно в грунт или в канаву – никакого вреда окружающей среде она не нанесет. Несмотря на свою эффективность, сами станции имеют скромные размеры и могут устанавливаться на любых почвах и даже при высоком уровне залегания грунтовых вод.

Высокая степень очистки сточных вод в этих системах достигается благодаря поэтапному аэробному и анаэробному методам. В компактном корпусе находятся: четыре камеры (приемная, аэротенк, вторичный отстойник и отделение стабилизации активного ила), компрессор и автоматическая система управления.

Принцип работы

В приемном отсеке происходит расслоение сточных вод: тяжелые фракции выпадают в осадок, и начинается первичный процесс очистки.

Затем с помощью насоса жидкость перекачивается во вторую камеру (аэротенк), куда компрессор нагнетает воздух для активизации деятельности микроорганизмов, чтобы процесс расщепления органических соединений шел гораздо быстрее. Более легкие частицы, которые всплывают в сточной воде, переливаются обратно в первую камеру.

После аэротенка очищенная вода, смешанная с активным илом, поступает во вторичный отстойник, где ил оседает и возвращается во вторую камеру, откуда он откачивается в отделение стабилизации ила, а чистая вода выводится за пределы установки. Скопившийся ил тоже периодически откачивают, и сделать это можно с помощью прилагаемого в комплекте насоса. Ил является прекрасным удобрением, и им можно подкармливать растения в саду, ведь он не имеет неприятного запаха.

Преимуществ у этой системы множество. Среди них, конечно же, высокое качество очистки сточных вод, компактность и долговечность установки, которая работает совершенно автономно без вмешательства человека, но нуждается в периодическом техническом обслуживании. А вот сдерживающими факторами применения этой системы являются: высокая цена и энергозависимост ь.

Делайте правильный выбор!

Очистные сооружения любого варианта исполнения имеют право на существование в каждом конкретном случае. Чтобы сделать правильный выбор, нужно сопоставить очень многие факторы, а поскольку даже самая простейшая канализационная система обойдется в пару десятков тысяч рублей, а более совершенные и производительные будут стоить гораздо больше, то ошибка в выборе обойдется в очень кругленькую сумму.

Со всеми своими вопросами и сомнениями обратитесь к высококвалифицированным специалистам, которые порекомендуют вам систему очистки сточных вод, а в последствии и смонтируют ее. Сотрудники нашей компании ООО «Москомплект» имеют большой опыт по установке различной сложности очистных сооружений, и мы готовы проконсультировать вас по этой сложной теме. Звоните, оставляйте заявки на монтаж! Мы работает быстро, качественно и не дорого, но с гарантией!

«Инженерное оборудование» предлагает оборудование для очистки и перекачки бытовых, ливневых, производственных сточных вод. В состав работ входит проектирование, производство, поставка и установка системы очистки сточных вод. Главное преимущество нашей компании - комплексные работы под ключ по организации очистки стоков.

В «Инженерном оборудовании» вы можете не только купитьочистные сооружения сточных вод для дома или предприятия. Цена на подземные или наземные локальные установки зависит от сложности проекта. Подробную информацию можно получить по телефону 8-800-500-31-02.

Лучшие отечественные установки для очистки сточных вод!

«Тверь». Высокоэффективная и надёжная установка очистки бытовых сточных вод. Оборудование предназначено для глубокой механической и биологической очистки, доступен широкий модельный ряд, система подбирается по требованиям заказчика.

«Свирь». Современная установка очистки стоков талых и ливневых вод. Область применения оборудования - жилой сектор, автозаправки, промышленные объекты и пр. Система выполняет комплексную фильтрацию от разных загрязнений.

Жироуловители. Элементы сооружения очистки сточных вод предотвращают попадание масел и жиров в канализацию. Оборудование отлично подходит для применения в заведениях общепита и на объектах пищевой промышленности.

«Свияга». Обеспечивает оборотное водоснабжение. Эффективно очищают воду от загрязнений на автомойках. Отфильтрованную жидкость реально применять вторично, что значительно сокращает коммунальные затраты.

«Тверь-С», «Свирь-С». Станции очистки канализационных стоков при пониженных температурах. Установки справляются с высокими нагрузками и бесперебойно работают, независимо от климата.

Высокая надёжность работы системы достигается за счёт применения качественного импортного оборудования.

«Дезис». Надёжная установка для обеззараживания инфицированных стоков. Широко применяется в туберкулёзных диспансерах и медучреждениях, где лечат инфекционные заболевания. Подходит для других аналогичных объектов.

«Инженерное оборудование» - работы под ключ любой сложности!

• Проектирование - специалисты технического отдела выполнят проектирование объекта в сжатые сроки.
• Производство установок - специалисты нашей компании изготовят очистное сооружение под конкретный объект.
• Поставка заказчику - быстрая доставка готового оборудования в любую точку России.
• Профессиональный монтаж - установкой систем очистки стоков занимаются опытные специалисты. На счету мастеров сотни успешных проектов!
• Пуск и наладка - запуск системы в эксплуатацию и выполнение нужных тестов.

Водоснабжение является обязательным условием в инженерном обеспечении жилого здания. Система формируется несколькими функциональными блоками, среди которых подающая и выводящая инфраструктура. Причем на этапе отвода стоков предусматривается ответственный этап очистки. Это важнейшее условие поддержания нормативного экологического фона не только в рамках дома, но и в городской среде в целом. От того, насколько качественно будет выполнена установка очистки сточных вод в коммуникациях отдельного объекта, зависит и санитарно-гигиенические показатели местности. В многоквартирных зданиях эта задача решается управляющими организациями, а в частном доме ее берет на себя непосредственно собственник.

Сточные воды и нормативы очистки

Загрязненная отработанная в бытовых условиях вода далеко не однородна. Ее формирует множество групп элементов, большинство из которых являются в разной степени опасными для здоровья. В первую очередь это минеральные вещества, которыми наполняются стоки как в домашних условиях, так и во внешней среде. Например, установка очистки ливневых сточных вод, предполагающая монтаж фильтров грубой очистки, как раз ориентирована на борьбу с такого рода загрязнениями. Они имеют неорганическое происхождение, могут включать соли и частицы грунта, а в редких случаях и химические соединения. Гораздо опаснее органические включения, основу которых составляют разлагающиеся остатки животного и растительного происхождения. Химические элементы, в том числе бытовые полимерные, также составляют немалую долю этой группы загрязнений. Отчего должна избавлять очистка сточных вод? Каждый этап фильтрации берет на себя определенную категорию нежелательных элементов. Например, в соответствии с нормативами полный цикл очистки должен пропускать по стокам не менее 0,1 мг железа на 1 л.

Механические методы

Самый простой, но важный этап очистки, в ходе которого производится избавление стоков от крупнодисперсных элементов. В частности, это могут быть листья, остатки еды, частицы грунта, песок и мелкие камни. Для устранения подобных включений используются фильтры грубой очистки, которые устанавливаются на канализационной линии. Это может быть установка очистки поверхностных сточных вод на участке, которая будет обслуживать и линию бытового отвода, и каналы хозяйственного содержания. Несмотря на внешнюю примитивность такой очистки, она выполняет многоступенчатую фильтрацию. Как минимум даже простые установки предусматривают выполнение трех стадий очистки, среди которых отстаивание, фильтрация и процеживание. На последнем этапе в дело вступают пескоулавливатели, которые избавляют сток от небольших, но видимых инородных тел.

Биологические методы

Биоустановки не всегда используются в бытовой сфере, но их наличие значительно повышает качество обработки воды, а в некоторых случаях наделяет стоки качествами, улучшающими дальнейшие процессы очистки. Для решения задач биологической фильтрации используются разные системы. Например, биофильтры действуют по типу микродренажа. Установленные в них мембраны содержат песок и щебень, что позволяет выполнять и аэробную функцию. В промышленной сфере используется установка биологической очистки сточных вод в виде закрытого резервуара, в который подается кислород. Важным условием работы таких сооружений является выработка активного ила, который разлагает органические соединения. В самом слое ила присутствуют разные группы бактерий с полезными для очистки свойствами. С данным методом схож принцип работы Их особенность заключается в обеспечении естественных условий очистки стоков без технологического поддержания фильтрации искусственными средствами.

Физико-химические методы

Тоже малораспространенная в бытовой сфере группа методов, но в промышленном хозяйстве она используется довольно широко. Наиболее эффективной технологией физико-химической очистки считается коагуляция. Она позволяет наращивать процессы осаждения, что облегчает работу уже механической системы фильтрации. Химический эффект выражается в «слипании» мелких частиц в более крупные, а физические средства очистки как раз и выводят образованные коагуляцией элементы. Абсорбционные установки очистки бытовых сточных вод также популярны на крупных предприятиях, но они чаще применяются как вспомогательная методика фильтрации. Этот способ можно назвать точечным - он оптимально подходит для выведения определенных типов загрязнений, среди которых красители, удобрения и т. д. К грубым химическим методам очистки можно отнести обработку перманганатом калия и хлором. Это простейший метод избавления от патогенных включений, который хорошо себя зарекомендовал и в бытовом хозяйстве.

Дезинфекция сточных вод

С разной степенью эффективности обеззараживание можно выполнить и той же химией, но для регулярного использования подобные средства малопригодны. Современная дезинфекция все чаще обеспечивается оборудованием с ультрафиолетовыми лучами. Данный световой спектр уничтожает микроорганизмы, не оставляя после себя вредных следов. Именно безопасность метода обусловила его широкое применение - от обработки бытовых и канализационных стоков до обслуживания фабричных отходов. Непосредственно на объекте ультрафиолетовая установка очистки сточных вод монтируется в каналах прохождения стоков. Обеспечивается пассивное облучение без потребности в дополнительных конструкционных решениях. Однако ультрафиолетовые лампы работают только со стоками, подготовленными для тонкой очистки. То есть сначала следует тот же этап грубой механической очистки, а затем можно организовывать стадию дезинфекции.

Устранение осадка

Прохождение сточных вод по фильтрационным каналам само по себе является двигателем процесса очистки. Но также по мере эксплуатации водопроводных коммуникаций происходит скопление осадка. Это наиболее вредные, а иногда токсически опасные элементы, которые должны не просто удаляться, но и утилизироваться специальными способами. В первую очередь для извлечения осадка применяются центрифуги, которые также выполняют обезвоживание. Как правило, установки локальной очистки сточных вод содержат декантерные механизмы загрузки и выгрузки осадка. После этого собранный материал подвергается серии операций подготовки к утилизации, среди которых пастеризация, кондиционирование, сушка, термофильная стабилизация и компостирование.

Техническая организация очистки

Перед установкой оборудования разрабатывается проект комплексного решения. В нем указываются средства, благодаря которым будет осуществляться очистка, конфигурация размещения, требования к монтажным операциям и т. д. Обычно весь процесс установки реализуется в три базовых этапа. В первую очередь монтируются коммуникации. Это может быть система трубопроводов, энергообеспечение, иногда вентиляционные и климатические аппараты. Далее производится непосредственное внедрение рабочего оборудования в созданную инфраструктуру. В зависимости от выбранного принципа работы установка очистки сточных вод может предусматривать прямой монтаж в канал циркуляции или же размещение отдельного блока-резервуара с активными элементами, в котором будет скапливаться, фильтроваться и выпускаться обслуживаемая жидкость. Третий же этап представляет собой выполнение пуско-наладочных операций, в которых осуществляется проверка и настройка оборудования.

Монтажные работы

Способ установки зависит от масштаба и технических условий для организации системы очистки. На крупных предприятиях часто используется принцип местного сооружения технологических блоков, которые компонуются функциональными элементами - мембранами, двигателями, реле управления и т. д. Как альтернативное решение производители очистного оборудования предлагают размещение уже готовых монолитных блоков на каналах вывода, для которых достаточно лишь подготовить фундаментную основу. В быту в основном используется компактная установка очистки сточных вод, которая интегрируется в канал путем обычных сантехнических действий. Фильтр устанавливается и фиксируется монтажной арматурой, а в процессе эксплуатации пользователю остается только производить замену мембран с определенной частотой.

Автоматизация систем очистки

Комплексные в составе которых предусмотрено несколько ступеней водоподготовки и фильтрации, обеспечиваются программными контроллерами. Это устройства, позволяющие без участия пользователя работать в автоматическом режиме. Фиксацию параметров очистки производят датчики, отправляющие данные на блок управления. Далее по ранее внесенным пороговым значениям принимаются решения о выключении, включении или изменении параметров работы того или иного устройства. Не обходится установка комплексной очистки сточных вод и без аварийных сигнализационных систем. Как правило, они срабатывают в случае отключения энергии, переполнения отдельных узлов или при выходе из строя определенного компонента.

Заключение

Системы следует подбирать на основе множества параметров - от нюансов конструкционного исполнения до способа управления ими. Но главным критерием все же остается принцип фильтрации. В простейших исполнениях установка очистки сточных вод дает лишь поверхностный механический отсев нежелательных включений. Такое оборудование годится для использования в бытовом хозяйстве. Но для промышленных объектов желательно выбирать комплексные решения, в которых предусматривается многоступенчатая очистка.

В стоках содержатся вещества органического и неорганического происхождения, причем органических намного больше. И если от неорганических включений проще всего избавиться механическим способом, то для удаления органических примесей нужны другие методы. Одним из основных является биологическая очистка сточных вод. О его особенностях, разновидностях и технологиях вы узнаете в этой статье.

Вода – это жизнь, но потребляем мы ее чистую, а возвращаем грязную. Если стоки не очищать, то время «драгоценной влаги», описанное многими писателями-фантастами, наступит очень скоро. Природа может очищать воду самостоятельно, но данные процессы протекают очень медленно. Количество людей увеличивается, объемы потребления воды также возрастают, поэтому проблем организованной и тщательной очистки стоков стоит особенно остро. Самой эффективной технологией очищения воды является именно биологическая. Но, прежде чем рассматривать основные принципы ее работы, нужно разобраться с составом воды.

Состав бытовых сточных вод

В любом доме с водопроводом есть и канализация. Она обеспечивает нормальные процессы транспортировки стоков из квартир и домов к станциям очистки. В канализационных трубах течет обычная вода, но загрязненная. Примесей в ней всего лишь 1%, но именно он делает стоки непригодными для дальнейшего применения. Только после очистки воду можно будет повторно использовать для питья и в быту.

Точный состав сточных вод назвать нельзя, поскольку он зависит от места взятия специальной пробы, но даже в одном и том же месте количество и набор примесей могут различаться. Чаще всего в воде содержатся твердые частички, биологические примеси, неорганические включения. С неорганикой все просто – ее удаляет даже самый простой фильтр, но с органикой вам придется побороться. Если ничего не делать, данные вещества начинают распадаться и образовывают гниющий осадок (отсюда – неприятный характерный «запах канализации»). Причем гнить начинают не только разложившиеся органические вещества, но и вода.

Если в двух словах, то в состав стоков входят жиры, ПАВы, фосфаты, хлоридные и азотные соединения, нефтепродукты, сульфаты. Самостоятельно из воды они исчезнуть не могут – нужна комплексная очистка. Особенно остро проблема стоит в тех домах, в которых проведена автономная система водоотведения и водоснабжения, ведь на каждом участке есть и выгребная яма, и скважина на воду. Если стоки не очищать, они могут попасть в кран – и ситуация станет опасной для жизни.

Методы очистки бытовых и промышленных стоков

Сточные воды могут самоочищаться в природных условиях, но только если их объем небольшой. Поскольку промышленная отрасль сегодня развита высоко, объемы стоков на выходе образуются значительные. И чтобы получить чистую воду, человек должен решить вопрос с нечистотами – то есть их очисткой. Всего существует несколько методов очищения стоков – это механический, химический, физико-химический и биологический. Рассмотрим подробнее особенности каждого из них.

Механическая очистка предполагает применение таких методик как фильтрация и отстаивание. Основные инструменты – решетки, сита, фильтры, ловушки и уловители. Когда вода проходит первичную очистку, она попадает в отстойник – емкость, предназначенную для отстаивания стоков с образование осадка. Механическая очистка используется в большинстве современных систем, но редко как самостоятельный способ. А все дело в том, что она не подходит для удаления химических компонентов и органических примесей.

Химическая очистка проводится с применением реагентов – особых химических веществ, которые вступают в реакцию с примесями, содержащимися в воде, и образовывают нерастворимый осадок. В результате содержание растворимых взвесей снижается на 25%, а нерастворимых на 95%.

Физико-химическая очистка предполагает применение таких методик как окисление, коагуляция, экстракция и так далее. Данные процессы позволяют удалять из воды неорганические включения и разрушать плохо окисляемые органические примеси. Самой популярной физико-химической методикой очистки является электролиз.

Биологическая очистка – процесс, основанный на применении специфических микроорганизмов и принципов их жизнедеятельности. Бактерии направленно воздействуют на специфические органические загрязнители, и происходит очистка воды.

Методы биологической очистки сточных вод и ее польза. Станции и сооружения биологической очистки сточных вод

К методам биологической очистки сточных вод относят аэротенки, биологические фильтры и так называемые биопруды. Каждый способ имеет свои особенности, о которых мы расскажем вам далее.

Аэротенки

Данная биологическая методика очистка предполагает взаимодействие очищенных предварительно механическим способом стоков и активного ила. Взаимодействие происходит в специальных емкостях – они состоят минимум их двух секций и оборудуются системами аэрации. Активный ил содержит большое количество аэробных микроорганизмов, которые в соответствующих условиях выводят из стоков различные загрязнители. Ил – это сложная система биоценоза, в которой бактерии при условии регулярного поступления кислорода начинают поглощать органические примеси. Биологическое очищение происходит постоянно при одном главном условии – в воду должен поступать воздух. Когда переработка органики завершается, уровень потребления кислорода (БПК) падает, и вода подается в следующие секции.

В других секциях в работу включаются бактерии-нитрификаторы, которые перерабатывают такой элемент как азот аммонийных солей с образование нитритов. Данные процессы осуществляет одна часть микроорганизмов, другая же поедает нитриты с образованием нитратов. По завершении данного процесса очищаемые стоки подаются во вторичный отстойник. Тут активный ил выпадает в осадок, а очищенная вода направляется в водоемы.

Биофильтр – популярная среди владельцев загородных домов биологическая станция очистки. Она представляет собой компактное устройство, в состав которого входит резервуар с загрузочным материалом. В виде активной пленки в биофильтре находятся микроорганизмы, которые осуществляют те же процессы, что и в первом случае.

Виды установок:

• двухступенчатые;
• капельной фильтрации.

Производительность устройств с капельным типом фильтрации низкая, но именно они гарантируют максимальную степень очистки стоков. Второй тип более производительный, но качество очистки будет примерно таким же, как и в первом случае. Оба фильтра состоят из так называемого «тела», распределителя, дренажной и воздухораспределительной систем. Принцип работы биофильтров аналогичен принципу работы аэротенков.

Биологические пруды

Для проведения очистки стоков данным способом должен быть открытый искусственный водоем, в котором будут протекать процессы самоочистки. Данный способ является самым эффективным, подходят даже неглубокие пруды глубиной до одного метра. Значительная площадь поверхности позволяет воде хорошо прогреваться, что также оказывает необходимое воздействие на процессы жизнедеятельности принимающих участие в очистке микроорганизмов. Максимально эффективным данный способ является в теплое время года – при температуре около 6 градусов и ниже процессы окисления приостанавливаются. Зимой очистка не происходит вообще.

Виды прудов:

• рыбоводческие (с разбавлением);
• многоступенчатые (без разбавления);
• пруды доочистки.

В первом случае стоки смешиваются с речной водой, после чего направляются в пруды. Во втором вода направляется в водоем без разбавления сразу после отстаивания. Первый способ требует около двух недель времени, а второй месяц. Преимущество многоступенчатых систем – сравнительно невысокая цена.

В чем преимущества биологического метода очистки сточных вод?

Биологическое очищение стоков гарантирует получение практически на 100% чистой воды. Однако учтите – как самостоятельный метод биостанция не используется. Получить кристально чистую воду можно только в том случае, если сначала удалить неорганические примеси другими способами, а потом убрать органику биологическим методом.

Ээробные и анаэробные бактерии – что это?

Микроорганизмы, применяемые в процессе переработки сточных вод, делятся на аэробные и анаэробные. Аэробные существуют только в кислородсодержащей среде и полностью расщепляют органику до СО2 и Н2О, одновременно синтезируя собственную биомассу. Формула данного процесса выглядит следующим образом:

CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O + биомасса бактерий,

где CxHyOz – органическое вещество.

Анаэробные микроорганизмы нормально обходятся без кислорода, но и прирост биомассы у них небольшой. Бактерии данного типа нужны для бескислородного брожения органических соединений с образованием метана. Формула:

CxHyOz -> CH4 + CO2 + биомасса бактерий

Анаэробные методики незаменимы при высоких концентрациях органики – которые превышают предельно допустимые для аэробных микроорганизмов. При низком содержании органики анаэробные микроорганизмы, наоборот, малоэффективны.

Назначение биологических способов очистки воды

Большую часть загрязнителей стоков составляют вещества органического происхождения. Основные источники данных загрязнений и потребители очищенных стоков:

• ЖКХ, предприятия пищевой промышленности и животноводческие комплексы.
• Предприятия химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, а также кожевенной промышленности.

Состав стоков в данных случаях будет разным. Одно можно сказать точно – только при условии комплексной очистки с обязательным применением биологических методов можно добиться идеальных результатов.

Принципы биологической очистки и список необходимого оборудования

С учетом текущих принципов биологической очистки подбирается оборудование для организации очистной биостанции. Основные варианты:

• биологические пруды;
• поля фильтрации;
• биофильтры;
• аэротенки;
• метатенки;
• фильтрующие колодцы;
• песчано-гравийные фильтры;
• каналы циркуляционного окисления;
• биореакторы.

Обратите внимание, что для искусственной и естественной очистки стоков могут применяться различные методики.

Очистка сточных вод биологическими методами: преимущества и недостатки

Биологические методики эффективны для очищения сточных вод от органики, но добиться действительно высоких результатов можно только при условии комплексного использования разных методов. Кроме того, возможности бактерий не безграничны – микроорганизмы убирают незначительные примеси органики. Стоимость биологических очистных станций сравнительно невысокая.

Все способы очистки сточных вод

До попадания в систему биологической чистки стоки должны подвергаться механическому очищению, а после нее – обеззараживанию (хлорирование, воздействие ультразвуком, электролиз, озонирование и т.д.) и дезинфекции. Поэтому в рамках комплексной очистки стоков применяются также химические, механические, мембранные, реагентные методы.

Стоки обычно состоят из отходов неорганического и органического происхождения. Причём последние из них занимают больший объём. Если от неорганических компонентов стоки легко очистить механическим методом под действием сил гравитации, то для удаления органических составляющих в последнее время применяются разные методики биологической очистки сточных вод. Их может быть несколько. Выбор того или иного способа зависит от разновидности стоков (бытовые или промышленные). В нашей статье мы рассмотрим разные методы очистки сточных вод, а также процессы, протекающие при реализации каждого из методов.

Процесс очищения сточных вод начинается сразу после того, как стоки по системе канализационного трубопровода попадают в очистное сооружение. Здесь благодаря используемому способу очистки концентрация загрязнений и органических примесей в стоках резко уменьшается. В зависимости от степени загрязнения стоков используются разные способы очистки или их комбинация. От этого зависит схема, по которой будет сооружаться станция биологической очистки сточных вод.

Важно: сегодня для очищения канализационных стоков повсеместно используются биологические методы. Несмотря на то, что для переработки промышленных стоков используют более сложные установки, чем для очищения бытовых сточных вод, применяются одинаковые способы.

Для этого используются специальные микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности разлагают сложные органические соединения на более простые элементы (углекислый газ, воду и минеральный осадок). Такая переработка позволяет снизить концентрацию органических загрязнителей до приемлемого уровня.

Биологические методы очистки сточных вод – это лишь часть системы очищения стоков. Принципы работы очистных сооружений выглядят так:

1. Поскольку в бытовых и промышленных стоках содержатся не только органические составляющие, которые могут переработать бактерии, но и неорганические элементы, не поддающиеся переработке, их необходимо удалить на первом этапе. Для этого используются механические способы очистки – отстаивание. В процессе отстаивания более тяжёлые и плотные составляющие стоков оседают на дно под действием сил притяжения. Более лёгкие жиры всплывают на поверхность.
2. После этого предварительно очищенные от тяжёлых неорганических загрязнителей стоки подвергаются биологической очистке. В процессе этого воды очистятся от сложных органических соединений, которые в большом количестве присутствуют в них. Биологические способы очистки подразумевают применение специальных бактерий, содержащихся в почве и воде, для разложения (окисления) органики. Для этих целей используют особые аэробные и анаэробные микроорганизмы. В процессе своей жизнедеятельности бактерии очищают стоки настолько, что их можно сбрасывать в грунт.
3. Для бытовых сточных вод вполне хватит описанного способа. А в процессе очищения промышленных стоков используют дополнительные способы, которые позволяют удалять специфические загрязнения. Сюда можно отнести процесс фильтрования, электродиализа, адсорбции, обратного осмоса и т.п.

Две группы бактерий, которые используют для биологической очистки, несколько отличаются друг от друга. Так, микроорганизмы, которые относятся к группе аэробов, могут жить только в условиях с доступом кислорода. Поэтому в очистных сооружениях с их применением обязательно используются средства для насыщения среды кислородом – компрессоры и аэраторы. А микроорганизмы, которые относятся к группе анаэробов, не нуждаются в кислороде, но для них важно наличие углекислого газа и нитратов.

Методы биологического очищения

Существует несколько методов биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод:

• биопруды;
• фильтрационные поля;
• аэротенки;
• метатенки;
• биологические фильтры.

Биологические пруды

Здесь процессы очищения протекают в открытых водоёмах, созданных искусственным путём. В водоёме стоки проходят процесс самоочищения. Это намного выгоднее, чем использовать искусственные способы очистки. Для обеспечения поступления кислорода в водоём глубина искусственного пруда не должна быть более 1 м.

Поскольку площадь водоёма значительная, это позволяет хорошо прогреться воде, что благоприятно скажется на жизнедеятельности бактерий. Эффективней всего процессы очистки в водоёме протекают в тёплое время года. При снижении температуры среды до +6°С окислительные процессы в воде замедляются. Зимой такой водоём не может использоваться, поскольку бактерии впадают в спячку при минусовых температурах.

Разновидности биопрудов:

• Водоёмы с разбавлением. Здесь стоки перемешиваются с речной водой. После этого они попадают в пруды для очистки. Этот процесс обычно занимает 14 дней.
• Пруды многоступенчатые (без разбавления). Сюда стоки попадают после предварительного отстаивания без разбавления речной водой. Здесь очистка протекает на протяжении месяца. За это время вода перетекает самотёком из одного пруда в другой. Всего может быть около 4-5 водоёмов, которые располагаются каскадами. Этот метод является самым эффективным и недорогим.
• Водоёмы, в которых выполняется доочистка.

Важно: в прудах первого и второго типа можно разводить рыбу.

Поля фильтрации

Здесь биологическая очистка сточных вод протекает на специальных территориях (полях), заселенных колониями аэробных почвенных бактерий. Эти микроорганизмы окисляют содержащиеся в стоках сложные органические соединения, и после очищения вода впитывается в грунт. Поскольку к верхнему слою почвы поступает больше кислорода, необходимого для аэробных бактерий, процессы окисления эффективней всего протекают здесь.

Стоит знать: такой способ очистки позволяет использовать очищенную воду для полива сельскохозяйственных угодий. Эти территории называются полями орошения.

Такие средства очистки, как поля орошения и биопруды, могут использоваться не везде. Так, есть целый ряд ограничений на их применение:

1. В месте устройства фильтрационных полей и биопрудов не должно быть высокого стояния грунтовых вод. Иначе не полностью очищенные стоки могут попасть в водоносные слои и вызвать загрязнения источников питьевой воды.
2. Использование таких систем возможно только в тёплое время года.

Поскольку поддержание определённой температуры является одним из главных условий для жизнедеятельности бактерий, всесезонную очистку можно выполнять только в искусственных закрытых сооружениях. К ним относятся биофильтры, аэротенки и метатенки.

Аэротенк

Этот метод очищения является наиболее эффективным, поскольку процессы окисления протекают при взаимодействии активного ила с прошедшими механическую очистку стоками. Это взаимодействие выполняется в специальной ёмкости, оборудованной системой аэрации. Всё дело в том, что в иле содержится большое количество аэробных бактерий, нуждающихся в кислороде. При благоприятных условиях они будут очищать стоки от органических загрязнителей. Далее процесс идёт в такой последовательности:

1. Когда переработка органических соединений в стоках завершается, снижается уровень потребления кислорода, и стоки перетекают в следующие секции. Здесь микроорганизмы-нитрификаторы перерабатывают азот солей аммония. В итоге получаются нитриты.
2. Другие бактерии поглощают нитриты и выделяют нитраты.
3. После выполнения этой очистки стоки переходят во вторичный отстойник. В нём активный ил выпадает в осадок.
4. После этого очищенная вода сбрасывается в водоёмы.

Биологические фильтры

Биофильтры наиболее часто используются для обслуживания автономной канализации частного дома или дачи. Это компактная ёмкость с загрузочным материалом внутри. Микроорганизмы (только аэробные бактерии) находятся в биофильтре в форме активной плёнки и выполняют функции биологического очищения.

Такие фильтры делятся на два вида:

• устройства с капельной фильтрацией (низкая производительность, но высокое качество очистки);
• изделия с двухступенчатой фильтрацией (высокая производительность и качество очистки).

Биологический фильтр состоит из следующих частей:

• корпус фильтрующего устройства (загрузка);
• изделие, которое позволяет равномерно распределить стоки по поверхности фильтра;
• дренажная система для отвода воды;
• чтобы обеспечивать подачу кислорода, нужна воздухораспределительная система.

Принцип работы биофильтра очень напоминает процессы, протекающие в аэротенке. Сначала в процессе отстаивания стоки очищаются от крупных тяжёлых частиц. После этого воды перетекают в биофильтр. Здесь аэробные бактерии на плёнке получают со стоками питательные вещества и начинают активно размножаться, что увеличивает эффективность очистки. Поскольку они не могут жить без кислорода, специальная система обеспечивает его подачу в нужное место.

Системы с капельным фильтром отличаются только тем, что в них стоки на биофильтр поступают постепенно, определёнными порциями. При этом вентиляция и подача кислорода обеспечивается естественным путём. Для этого в конструкции предусмотрены открытые пространства.

Метатенк

Конструкция метатенка более простая в сравнении с аэротенком. Обычно это бетонные или пластиковые септики, в которых процессы очищения протекают благодаря жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.

Анаэробные бактерии обходятся без кислорода, поэтому в конструкции не нужно предусматривать сложную систему аэрации. Эти микроорганизмы производят минимальное количество биомассы, поэтому частота очистки метатенка самая низкая. Это позволяет существенно снизить расходы на эксплуатацию.

Главный недостаток таких сооружений в том, что в результате жизни анаэробные организмы выделяют метан, поэтому от небольшого септика будет исходить неприятный запах, а мощные очистные установки нуждаются в системе, контролирующей уровень загазованности, а также в создании системы эффективного вентилирования, чтобы уберечь обслуживающий персонал.