Энергоэффективные очистные сооружения

Создание очистительной системы

Строительство очистных сооружений совпадает с возведением предприятия. Созданный проект предусматривает установку локальных систем. Это позволит часть воды ввести в схему вторично, даже создать замкнутый цикл. Примером может служить короотжимное отделение. При снятии коры с дерева в барабанах требуется вода. Отжав кору, её можно использовать многократно.

Небольшие промышленные предприятия могут иметь мало сточных вод. Промышленные очистные сооружения устанавливать экономически невыгодно. В этом случае дается разрешение использовать существующие сооружения города или посёлка. Основным условием при этом является безопасность поступающих стоков от предприятия.

Загрязнители не должны нарушить среду, в которой работают биологические очистные сооружения. Поэтому существуют нормы сброса:

• температура сброса не выше 40 градусов С;
• показатель рН, кислотность, щёлочность, 9-6,5;
• отсутствие взвесей, могущих привести к засору;
• отсутствие опасных, ядовитых и агрессивных веществ;
• ХПК не больше чем 2,5 БПК-5, показатели, характеризующие окислительные свойства стоков.

При этих условиях не нарушается работа аэробных бактерий, которые используются для очистки бытовых сточных вод.

Принцип работы и устройство

Устройство МОС

По конструкции компактные водоочистные установки состоят из нескольких модулей, компоновка которых зависит от состава сточных вод, требований к степени очищения, особенностей объекта.

Внутри могут находиться:

• сепараторы для механического очищения;
• оборудование для химической и биоочистки;
• устройства ультрафиолетового обеззараживания;
• фильтрующие элементы доочистки;
• денитрификационные и дефосфотационные блоки;
• биологические реакторы, септическое оборудование;
• устройства для дозировки реагентов;
• резервуары для осветленной жидкости;
• насосные и компрессорные установки;
• охранная и аварийная сигнализация.

Многоступенчатый процесс позволяет эффективно проводить как механическое очищение, так и задержку вредных примесей и химических элементов из канализационных стоков. Применяется технология биоочистки, где поддержка условий анаэробной среды осуществляется посредством автоматизированных контролирующих систем. Режим ферментации обеспечивает полную минерализацию органических веществ с наименьшими расходами электрической энергии.

Назначение модульных очистных сооружений

Модульные очистные сооружения предназначены для очистки стоков автономных объектов

Модульные очистные сооружения используют для осветления хозяйственно-бытовых, ливневых и промышленных сточных вод.

Оборудование применяется для очищения канализационных стоков отдельно расположенных объектов, не подсоединенных к централизованной канализации. К объектам такого типа относятся:

• коттеджные городки, садоводства, маленькие поселки;
• фабрики, заводы и комбинаты;
• заведения гостиничного и оздоровительного типа, общественного питания;
• аэропорты;
• административные, медицинские и образовательные учреждения;
• вахтовые поселения;
• военные базы.

Устройства применяют на объектах, где необходимо проведение очистки воды с производительностью больше 20 кубометров в сутки. Оборудование подходит для работы в природоохранных зонах, где невозможно обустройство очистительных установок под землей.

Обновление инженерной инфраструктуры

Реконструкция Курьяновских очистных сооружений — один из самых масштабных проектов по обновлению инженерных коммуникаций в Москве за последние годы. Но не единственный.

В столице модернизируется система очистки водопроводной воды, которая поступает к горожанам из крана. Запущена программа по повышению качества питьевой воды. Ее забирают из двух открытых источников — Москворецкого (из Москвы-реки) и Волжского (из Клязьминского и Учинского водохранилищ). А подготавливают воду на четырех станциях: Западной, Рублевской, Северной и Восточной. Первые две уже модернизировали.

Теперь вода там проходит дополнительную очистку — озонирование и сорбцию на угольных фильтрах. Под действием озона органика в воде расщепляется, затем оседает и убирается на стадии фильтрации.

Уже сегодня 64 процента питьевой воды в Москве очищается по самым передовым технологиям озонирования, озоносорбции и мембранной фильтрации. Это свыше 1,8 миллиона кубометров из трех миллионов, которые ежедневно поступают в город.

Виды очистных сооружений

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

К ним относятся:

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

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

Городские очистные сооружения

Автономная канализация

Промышленностью выпускаются различные модели автономных канализационных систем, которые получили сокращенное название ЛОС (локальные очистные сооружения). Для того чтобы подобрать современные локальные очистные сооружения канализации для дома, необходимо знание устройства, технических данных и принципа действия таких устройств, а также требований для монтажа и эксплуатации.

Назначение локальных очистных систем

Если частный дом из-за удаленности невозможно подключить к центральной канализации, то для обработки сточных вод выход только один — устройство локальной канализации в частном доме, которая обеспечит безопасность окружающей среды. Для автономных систем канализации применяются несколько видов устройств, которые выполняют задачи по очищению и отстаиванию загрязненных вод и канализационных нечистот.

Популярны следующие виды устройств, предназначенных для локальной канализации:

• Септики – устройства, представляющие собой емкость, которая разделена на камеры, но в отдельных случаях септик состоит из нескольких связанных между собой отдельных емкостей. Это малогабаритная конструкция. Например, локальная канализация астра содержит все необходимое для очистки и отстоя канализационных стоков. Современный рынок оборудования для канализации предлагает значительное число моделей, которые изготовлены из полипропилена (ПП) и полиэтилена низкого давления (ПНД). Для полного цикла очистки (до 98%) наличия септика недостаточно, нужно дополнительно оборудовать фильтрационные поля для доочистки стоков.
• Аэротенки – открытые емкости прямоугольной формы, в которых происходит весь процесс очистки канализационных стоков. В аэротенках сточные воды протекают по каналам и смешиваются с активным илом под действием потоков воздуха. Они нейтрализуют нефтепродукты и жировые стоки.
• Биофильтры – устройства, входящие в состав канализационной системы (ЛОС). Их главная задача – обеспечить глубокую биологическую очистку канализационных стоков с помощью бактерий, помещенных в специальные устройства, которые обеспечивают их активную жизнедеятельность. Биофильтры обычно снабжаются фильтрами для механической очистки нечистот. Располагаются биофильтры либо внутри септиков или станций очистки, либо изготавливаются в виде отдельных устройств.

Устройство автономной канализации

Проекты современных частных домов чрезвычайно разнообразны и индивидуальны.

На первом этапе создания системы составляется общая схема. В этой схеме отражается:

Расположение сантехнических приборов. Для каждой сантехнической точки указывается способ ее подключения к общему коллектору.
Выбор типа отвода канализационных стоков – самотечная или напорная система

Чаще всего применяется самотечная система из-за ее дешевизны, но при этом особое внимание необходимо уделить расчету и контролю наклона труб на всем протяжении контура системы.
Разработка проекта схемы трубопроводов. На этом этапе рассчитывается максимально возможная нагрузка для каждой сантехнической точки и для всей системы канализации

Такие расчеты необходимы для определения диаметра трубопроводов на каждом участке системы. Для предотвращения засоров нужно стремиться минимизировать количество поворотов труб. Для уменьшения числа поворотов применяются кресты раструбные для бытовой канализации, которые выпускаются в широком ассортименте и их можно подобрать для любой конфигурации системы.
Оптимальный выбор канализационного стояка и фановой трубы. Иногда для удешевления системы объединяются функции стояка и фановой трубы. Их главное предназначение – предотвратить появление неприятных характерных запахов в доме.
При проектировании наружной канализации учитывается способ удаления канализационных нечистот и применяемая автономная система очистки, например, канализация Юнилос Астра. Необходимый объем емкости устройства очистки напрямую зависит от количества сантехнических устройств и возможных максимальных потокомхв загрязненных вод.

Особенности монтажа внешней канализации

Внутренняя и внешняя канализация неразрывно связаны между собой. Выход коллектора внутренней канализации должен быть ниже уровня промерзания почвы в конкретном регионе. По проекту и проведенным расчетам выполняются земляные работы. Разводка труб наружной канализации в случае, если монтируется локальная канализация своими руками, начинается от выходного коллектора. Если в регионе наблюдается сильные морозы, то трубы дополнительно утепляют специальным теплоизолирующим материалом, а затем производится подсыпка песком до верхнего уровня труб и окончательная засыпка траншей грунтом.

Трехступенчатая очистка

Процесс очистки состоит из нескольких этапов. Первый — механический: воду процеживают от мусора и осаждают песок. Чтобы очистка была более эффективной, в унитаз не рекомендуется выбрасывать твердые отходы: ватные палочки, пакеты, огрызки, предметы личной гигиены — в общем, все, что не растворяется. После процеживания воду отстаивают.

На втором этапе — биохимической очистки — воду перемещают в резервуары, которые называются аэротенки. Там в нее добавляют ил. Процесс биоочистки похож на природный, но в теплой бурлящей воде бактерии работают быстрее. После этого воду еще раз отстаивают, чтобы убрать ил. На третьем этапе жидкость пропускают через сита и обеззараживают ультрафиолетом.

Монтаж сооружений очистки

Монтаж ОС происходит в несколько стадий:

1. Роется котлован для ОС, засыпается песком или бетонируется. Либо закладывается фундамент, на котором строят здание.
2. Подключается оборудование (фильтры, аэрация) к канализации, электросети, системе водоснабжения.
3. Объект проверяется на качество работы, устойчивость к перегрузке и сдается.

Для корректной работы ОС необходимо его постоянное обслуживание.

</index>

Очистные сооружения канализации необходимы для рационального отвода сточных, хозяйственно-бытовых и ливневых вод. При неправильном функционировании этих конструкций окружающей среде может быть нанесён значительный вред. Именно поэтому работа канализационных систем регламентируется и контролируется на законодательном уровне.

Септики с почвенной доочисткой бытовых стоков

Работа локального очистного сооружения зависит от условий переработки бытовых отходов. В связи с этим септики условно можно подразделить на два типа: с грунтовой фильтрацией; с полным биологическим очищением.

После биоочистки воду можно сливать в дренажный колодецИсточник vipmods.ru

Разберем подробнее, в чем заключается разница между ними.

Очистные сооружения с почвенной очисткой

Работа септика с естественной фильтрацией базируется на гравитации. Общеизвестно, что любые бытовые отходы на 90-95 % состоят из воды.

Остальные пять процентов – это примеси, которые после отстаивания смеси оседают на дно. По такому принципу работают септики из двух или трех камер.

В первом случае фильтрация отходов происходит во второй камере через щебеночный слой, а в другом варианте, окончательное очищение через почву происходит в третьей емкости либо на специально созданном фильтрационном поле (в случае, если высоко находятся грунтовые воды).

Септики с полным биологическим очищением

Такие методы полной очистки разрешают достичь наибольшего эффекта, так как они основаны на распаде субстанций под влиянием биологических ферментов.

Переработка отходов в такой очистительной установке напрямую зависит от активной работы микроорганизмов. В связи с этим необходимо постоянное наблюдение за процессом, чтобы не допустить гибели живых бактерий.

Принцип работы автономной канализации

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

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

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

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

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

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

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

Удаление очищенной воды из автономной канализации может происходить несколькими способами:

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

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

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

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

Септики

Данные приспособления широко применяются при устройстве очистных сооружений канализации автономного типа. Как правило, речь идет о загородных домах

Важно понимать принцип работы автономной канализации, если вы собираетесь ее самостоятельно делать или обслуживать.

Сами конструкции представляют собой пластиковые баки, и обладают целым рядом полезных качеств:

• Небольшой вес. Это облегчает транспортировку и монтаж септиков. При этом не требуются никакая подъемная спецтехника.
• Стойкость по отношению к агрессивным средам. Содержащиеся внутри стоки не повреждают емкости.
• Инертность к коррозии. Засыпанный землей септик не ржавеет.
• Хорошие прочностные характеристики.

Производители септиков предоставляют инструкцию, из чего состоят очистные сооружения. Внутри емкости может быть различное количество секций, каждая из которых выполняет отдельную функцию. Это могут быть отстойники, биологические или механические фильтры. Септиками обычно комплектуются приватные очистные сооружения. Они очень просты в обслуживании и эксплуатации, демонстрируя отличную долговечность. Схема канализации может быть полностью автономной. Для улучшения степени очищения отходов в состав конструкция очистных сооружений вводят дополнительные секции. Наиболее популярный вариант – фильтрационные и аэрационные поля.

Виды сточных вод

Очистные сооружения сточных вод устанавливаются на стоки различных типов.

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

Классификация сточных вод

Различают следующие основные виды сточных вод:

• бытовые – это как раз то, с чем сталкивается каждый домовладелец;
• производственные (промышленные) – воды, которые используются в технологическом процессе;
• атмосферные (дождевые) – воды, которые образуются при выпадении атмосферных осадков.

Производственные сточные воды

Это воды, которые используются в технологическом процессе и в результате становятся непригодными для дальнейшего использования без предварительной очистки. Состав и свойства сточных вод промышленных предприятий могут быть разными. Например, если вода использовалась для мойки сахарной свеклы на сахарном заводе, ее можно считать условно чистой и сливать в водоем без предварительной очистки. Зато вода, используемая в атомной промышленности, может вообще не подлежать очистке. Ее надо просто хранить в ядерных могильниках. Впрочем, это все не о проблемах частного дома.

Бытовые сточные воды

• собственно хозяйственные сточные воды – вода, которая используется для мытья, стирки и т.п. Такие воды называют также серыми;
• фекальные сточные воды – стоки из туалетных комнат. Такие воды называют черными.

Примеси, которые загрязняют сточные воды, могут быть минеральными, органическими и биологическими:

• минеральные примеси – песок, глина, растворенные соли, минеральные кислоты, щелочи и ит.п. Порядка 30% от общей массы загрязняющих бытовые стоки примесей приходится на минералы. В общем и целом это неопасное загрязнение;
• органические примеси – загрязнения растительного, животного и бактериального происхождения. Органика может быть самой разной по составу и своему воздействию на организм. Впрочем, ядовитая органика в бытовых сточных водах встречается редко. По массе органика составляет примерно 60…70% от общей массы примесей. Благодаря этим примесям химический состав сточных вод очень разнообразен — там есть органические кислоты, соли, жиры, белки, углеводы, смолы разного происхождения, остатки синтетических органополимеров и многое другое;
• биологические примеси – вирусы, бактерии, грибы и т.п. Питаются органикой и тихонько размножаются. По крайней мере, выживают. Их доля в общем объеме загрязнений мизерна, но именно они и представляют главную проблему.

Таблица. Химический состав бытовых сточных вод согласно МЕТОДИЧЕСКИМ РЕКОМЕНДАЦИЯМ ПО РАСЧЕТУ КОЛИЧЕСТВА И КАЧЕСТВА ПРИНИМАЕМЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

Особенно опасны «черные» стоки. Черные сточные воды составляют порядка 25% от общего объема хозяйственных сточных вод, но они гораздо сильнее загрязнены органическими и биологическими примесями. Так, на эти воды приходится больше половины от общей массы фосфора, порядка 80% азотсодержащих (в том числе и мочевина) соединений и практически все фекальные бактерии. В сущности, именно они и представляют главную опасность. Доказано веками: как только в населенном пункте появляется хоть какая-то канализация – смертность от инфекционных заболеваний (особенно кишечных) резко идет на спад. Сальмонелла, кишечная палочка, возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии, ботулизма – вся эта радость водится в фекальных сточных водах в изобилии.

В таком составе сточные воды потенциально опасны. Биологические и органические примеси не должны попасть в почву или водоем. Если ваша канализация подключена к городской, очистка бытовых сточных вод – проблема коммунальщиков. Если подключения нет, обязанность очищать (либо вывозить для очистки на городские очистные станции) лежит на вас. Именно для этого и создаются септики, станции биологической очистки и т.п.

Атмосферные сточные воды

Атмосферные сточные воды — это дождевые и талые воды, а также воды, которые образуются при поливе улиц и дорожек. Самый безобидный вид: химический состав сточных вод из атмосферы обычно беден, а основными примесями являются минеральные (песок и глина), которые смываются стекающими водами. Их можно отводить в водоем или сточную канаву без очистки. Ливневые сточные воды отводятся при помощи ливневой канализации.