Очистка канализационных сточных вод

Канализационная система в частном доме имеет немаловажное значение. Ведь зачастую подключиться к централизованной канализации в загородных домах невозможно, так как ее просто нет. Поэтому хозяевам таких участков приходится обустраивать путь для сточных вод от начала до конца. И конечной точкой движения стоков является очистительная система. Она позволяет превратить сточные воды в жидкость, пригодную для слива в грунт. Именно благодаря таким системам люди не так загрязняют окружающую среду. На данный момент существуют разные способы очистки воды из канализации.

Важность очищения стоков от примесей

Канализационные сточные воды являются основной причиной загрязнения водоемов. К счастью, на данный момент в нашей стране запрещено сливать такую жидкость в грунт и реки без предварительной очистки.

Для очистки сточных вод применяют дорогое оборудование

Стоками называют воду, которая была загрязнена какими-либо веществами в процессе ее использования человеком. Благодаря современным технологиям ее можно очищать и использовать снова и снова.

Существуют разные типы сточных вод. Например, есть промышленные и бытовые стоки. Они могут вытекать из канализации жилого дома или из трубы завода.

Сточные воды могут быть загрязнены примесями разных типов.

Какие вещества могут содержаться в сточной жидкости:

1. Минеральные частицы неорганического происхождения. Например, соли, частички земли и песка и т.д.
2. Органические составляющие в сточных водах — это частицы растительного и животного происхождения. Также в эту группу входят и органические соединения химического и полимерного типа.
3. Биологические загрязнения наиболее опасны. В данном случае речь идет о бактериях, живущих в такой воде.

Бытовые стоки обычно содержат в себе все три составляющие. Причем органические соединения присутствуют в большем количестве.

Государство требует тщательного очищения сточных вод перед их сливом в грунт или в водоем. И если не выполнять это требование, то вы не только нанесете огромный урон окружающей среде, но и получите проблемы с законом.

Биологические методы очистки воды

В частных домах очистка воды из канализации осуществляется в специальных сточных колодцах. Сюда попадают стоки, после чего они очищаются в течение нескольких дней. Зачастую из таких систем вода выходит практически полностью очищенной. И хотя она еще не пригодна для питья, ею уже можно поливать сад.

Колодцы для очистки стоков состоят из нескольких резервуаров. Количество и устройство таких емкостей будет зависеть от типа очистки. Она может быть химической, биологической или механической.

Для очищения канализационных стоков от примесей в частном доме обычно используют биологический вариант. Ведь в таких водах большое количество именно органических веществ.

Препараты для очистки сточных вод продаются в специализированном магазине

В этом случае процесс обработки сточных вод основан на способности самоочищения природных водоемов. Биологические системы очищаются с помощью бактерий, которые перерабатывают все загрязнения, отдавая в грунт практически полностью чистую жидкость.

Есть несколько устройств для канализации, работающих на биологическом принципе.

Варианты биологической чистки стоков канализации:

1. Биофильтры для очистки стоков работают достаточно просто. В этом случае стоки пропускаются через слой материала крупной фракции, который покрыт мембраной из бактерий. В данном случае могут использоваться аэробные и анаэробные микроорганизмы.
2. Биопруды – это искусственно созданные водоемы, предназначенные для очистки сточных вод. В данном случае стоки очищаются под воздействием биологических естественных процессов. Для частных участков такой способ не подходит.
3. Аэротенки – это резервуары закрытого типа для очистки стоков. В них принудительно подается кислород. Такие системы обладают наилучшим эффектом. Очищенная в них вода практически не имеет сточных примесей. В таких изделиях используется биологический ил, в котором взаимодействуют бактерии и другие соединения.
4. Мембранный способ тоже достаточно надежен. В данном случае используется мембрана с бактериальным слоем.

В таких конструкциях может осуществляться водоподготовка стоков для их слива в грунт. Для частных домов данный вариант наиболее популярен. Многие советуют использовать именно его.

Механический и химический способы

Механический способ наиболее прост. Он не может очистить воду на сто процентов, однако используется для подготовки стоков к сливу в грунт.

Существуют септики, которые объединяют в себе сразу несколько методов очистки. Такие изделия позволяют сделать сточные воды практически полностью чистыми.

Механическая очистка стоков – это, по сути, просто их пропускание через фильтры. Причем данный процесс осуществляется в несколько этапов и может занимать несколько дней.

Как происходит очистка механическим способом:

1. Отстаивание – самый первый этап. Здесь происходит оседание самых крупных и тяжелых частиц.
2. Далее идет фильтрация. Причем мембраны могут иметь разные фракции — от очень крупных до совсем небольших.

На самом деле эти процессы чередуются. Например, в системах с тремя резервуарами происходит сначала отстаивание, затем жидкость перетекает через фильтр в следующую емкость. В этом отделе вода вновь отстаивается, после чего пропускается через фильтр в другую емкость. После этого вода очищается практически на 60-70 процентов. Этого вполне достаточно для слива жидкости в грунт. Кстати, такую систему несложно сделать своими руками.

Физические способы основаны на законах физики. Химическая очистка осуществляется за счет химических реакций. Обычно эти два метода объединяют. В этом случае используются и химия, и физика. Применяются реагенты, позволяющие удалить все загрязнения.

Как осуществляется химочистка:

1. Реагентная коагуляция подразумевает введение в стоки коагулянтов. За счет этого все примеси превращаются в осадок и оседают, после чего удаляются.
2. Сорбция подразумевает введение в воду сорбентов. Это могут быть глины или другие составы. Это помогает очистить жидкость от растворимых частиц.
3. Флотация – это пропуск через стоки кислорода, который поднимает наверх ненужные частицы. Они образуют пену и легко удаляются.

Очисткой сточных вод должны заниматься исключительно профессионалы

Данные способы тоже весьма эффективны. Однако их реже используют для очистки сливных вод из канализации частного дома. Зато для очищения стоков в промышленных масштабах они подходят как нельзя лучше.

Самые современные методы обработки воды

Есть и более современные средства. Они отличаются от стандартной станции по обработке воды из канализации.

Другие способы очистки стоков:

• Электрохимический;
• Мембранная чистка;
• Магнитная очистка;
• Радиационная обработка;
• Озонирование.

Данные методы очень современны и уже успели завоевать свою нишу на рынке.

Очистка канализационных вод может осуществляться самыми разными приборами. Однако она обязательно должна проводиться. Заботьтесь о планете, и она позаботится о вас.

Очистка сточных вод — комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах перед выпуском их в водоёмы. Очистка сточных вод осуществляется на специальных очистных сооружениях [1] .

Процесс очистки делится на 4 этапа:

• механический
• биологический
• физико-химический
• дезинфекция сточных вод.

Содержание

Механический этап [ править | править код ]

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей [ источник не указан 2444 дня ] .

Сооружения для механической очистки сточных вод:

Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.

Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, битого стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.

Первичные отстойники, куда на следующем этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глубиной три-пять метров, радиальной или прямоугольной формы. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более лёгкие, чем вода, загрязнения в бункер.

В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод [ источник не указан 2444 дня ] . Эта технология применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврата их в производственный цикл.

Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 % [ источник не указан 2444 дня ] .

В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

Биологический этап [ править | править код ]

Биологическая очистка предполагает очистку растворённой части загрязнений сточных вод (органические загрязнения — ХПК, БПК; биогенные вещества — азот и фосфор) специальными микроорганизмами (бактериями и простейшими), которые называются активным илом или биоплёнкой.

Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы, в зависимости от наличия или отсутствия кислорода воздуха в иловой смеси. На этом основана реализация процессов нитрификации (окисления органических загрязнений и аммонийного азота в кислородных условиях) и денитрификации (окисления нитратов до газообразного азота).

С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются варианты со свободно плавающим илом — активный ил (аэротенки), с прикреплёнными микроорганизмами на специальных носителях — биофильтры и метантенки (анаэробное брожение). Последние используются для получения из осадков природного газа (метана), так называемого биогаза.

Системы со свободно плавающим активным илом могут реализовываться в проточном режиме (аэротенк-отстойник) и в циклическом режиме (реакторы периодического действия).

Также в биологической очистке после аэротенков существует вторичные отстойники. Во вторичных отстойниках находятся илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников и возврат в аэротенк (возвратный ил). Лишний прирощенный ил выводится из системы (избыточный ил).

Биологическая очистка основана на способности активного ила к осаждению, поэтому всегда процесс биологической очистки включает два этапа: 1. контакт активного ила с загрязнённой водой определённое время (рассчитывается по различным методикам), 2. отстаивание (процесс гравитационного разделения активного ила и очищенной воды. Для ускорения процесса илоразделения самой современной является технология мембранного разделения с применением ультрафильтрационных мембран.

Физико-химический этап [ править | править код ]

Данные методы используют для очистки от растворённых примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.

В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются:

Важным этапом при очистке сточных вод является механическое обезвоживание осадка. На данный момент существует несколько технологий обезвоживания — с помощью камерных фильтр-прессов, с помощью дисковых шнековых дегидраторов, с помощью ленточных прессов и с помощью центрифуг (декантеров). Каждая технология имеет свои плюсы и минусы (занимаемая площадь, энергопотребление, стоимость и т. п.). При обезвоживании обычно используют реагент (флокулянт) для увеличения эффективности обезвоживания. В настоящее время широкое применение получает использование центрифуг для обезвоживания. Качество разделения жидкой и твёрдой фракции самое высокое из вышеупомянутых технологий.

Дезинфекция сточных вод [ править | править код ]

Для окончательного обеззараживания сточных вод, предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоём, применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных сооружениях в городах России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность, очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод, такие как гипохлорит, дезавид (сам реагент и его компоненты не входят в список разрешённых к применению в целях обеззараживания. В ЕС основной компонент запрещён с 09.02.2010) и озонирование.

Мобильные устройства водоочистки [ править | править код ]

Наряду со стационарными станциями очистки сточных вод в случаях, когда имеется потребность в очистке небольших их объёмах или не постоянно, применяются мобильные станции водоочистки. Как правило, они состоят из барботёра, угольного фильтра, ёмкости обеззараживания и циркуляционного насоса.

Термическая утилизация [ править | править код ]

В ряде случаев механическая и химреагентная очистка не даёт необходимых результатов. Альтернативой является термическая утилизация технологических сточных вод путём их сжигания в печах, горелках и различного рода установках. За рубежом наибольшее распространение получили печи термического разложения (более совершенные, но дорогостоящие). В России широко используется огневой метод — универсальный, надёжный и недорогой.

Суть его заключается в том, что технологические стоки в распылённом мелкодисперсном состоянии впрыскиваются в факел, образуемый при сжигании газообразного или жидкого топлива. При этом происходит испарение воды, а вредные примеси разлагаются (сгорают) до составляющих (СО₂ и Н₂О). [2]

Происхождение названия «станция аэрации» [ править | править код ]

В некоторых городах России, например, в Москве и Санкт-Петербурге, очистные сооружения из соображений благозвучности носят название «станция аэрации» (в Москве) или «центр аэрации» (ЦА) (в Санкт-Петербурге). В очистных сооружениях аэрация действительно применяется, но она не является ни основным, ни единственным процессом.

Очистка сточных вод – это незаменимый процесс, так как он делает безопасными отходы канализации для людей и окружающей среды. На сегодняшний день технический прогресс негативно влияет на фонды воды нашей планеты, поэтому на счету каждая капля. По этой причине и были разработаны методы очистки, которые помогают стоки повторно применять для орошения земель или просто подпитки почвы. В сегодняшней статье мы обсудим с вами основные способы фильтрации жидкости канализации.

Понятие сточных вод

Для начала давайте выясним, что относится к понятию сточных вод? Для этого понимания принято брать всю жидкость с примесями и без, которая сливается в канализационную систему. Важной ее характеристикой считается наличие загрязнения, полученного в определенной сфере применения. Стоит учесть, что сюда вчитывается и жидкость атмосферных осадков.

Типы загрязнений

Очистка сточных вод подразумевает процесс, проходящий при правильном подборе оборудования. Стоит учесть, что важной его составляющей есть соответствие определенному типу загрязнения. Именно по этой причине давайте узнает их виды, которые могут находиться в сточной воде:

• Загрязнения минералами . К данному виду относятся все неорганические составляющие, такие как: соль, земля и т.д.
• Органические вещества . Это жидкость канализации, содержащая в своем составе остатки мира флоры и фауны. Их состав обычно складывается из химической органики и полимеров.
• Биологические компоненты . Их представляют бактерии и другие различные микроорганизмы.

Внимание! В большинстве случаев слив канализации имеет в своем составе все три составляющие. Если это бытовые стоки, то органика будет относиться к минеральным веществам, как 3 к 2. Что касается биоорганизмов, то их количество зависит от окружающей среды.

Нормы для проведения чистки

Любая установка для очистки воды обязана выполнять определенный уровень переработки. Стоит отметить, что регламентированные строгие нормы прописаны только для промышленной отрасли. К тому же законом фиксированы соотношение каждого вида примеси. Например, железо после обработки должно присутствовать в количестве не больше 0,1 мг на литр.

По отношению к бытовым сливам более мягкие требования. Но это не повод расслабляться. Одно из самых главных правил для обращения со стоками на частном участке – это то, что неочищенные стоки не могут попадать в окружающую среду. За нарушение данного регламента, владелец дома будет привлечен к административной ответственности.

Важно! На сегодняшний день государством регулируется только предельно возможное количество примесей в воде. На данный момент – это касается только слива в водоем. Но помните, что проверка может предъявить эти претензии и по отношению вывода стока в почву.

Методы очистки стоков

Отталкиваясь от разновидности способов фильтрации и очистки стоков, на сегодняшний день, их можно разделить на виды. А именно методы очистки сточных вод существуют двух таких типов:

• Деструктивные виды;
• Рекуперационные способы.

Для первых характерной особенностью есть процесс деления стоков на простые составляющие, которые в дальнейшем могут легко вывестись, например, в виде газа. Вторые виды выбирают из жидкости канализации все ценные вещества, чтоб в будущем их переработать.

Процесс очистки – способы его совершения

Технический прогресс не стоит на месте, и поэтому с каждым днем появляются новые идеи и способы, чтоб очищать стоки. Ведь не стоит забывать, что это дополнительный водный ресурс. В этом разделе мы ознакомимся с каждым из видов отдельно, но для начала давайте, их перечислим:

• Механические;
• Биологические;
• Физико-химические;
• Способ дезинфекции;
• Термическая утилизация.

Рассмотрим детально способы очистки сточных вод.

Механический способ

Это один из простейших вариантов. Сам процесс, включает в себя удаление из стоков всех компонентов, которые не растворяются. Какие это составляющие? В первую очередь к ним относится твердые частицы и жир. Канализационную воду пропускают через сито и отстойник, который дальше пропускают только жидкость с мелкими частицами.

Самым лучшим вариантом механической очистки канализационной воды считается мембранный способ. Главной его особенностью есть не что иное, как лучший процесс очищения. Главное не забывать, что данный вид фильтрации дает результат 70 % и является стартом для биологического метода.

Биологический процесс очистки

Очистка сточных вод биологическими веществами осуществляется при помощи функционирования бактерий и микроорганизмов в системе. Главной их особенностью является способность окислять твердые частицы. Основой для создания данного метода, послужила микрофлора природных источников воды. Исследования доказали, что стоки избавляются от азота и фосфора, которые опасны для окружающей природы. Бактерии бывают таких типов:

• Анаэробные микроорганизмы, которые могут функционировать без воздуха;
• Аэробные типы, без кислорода работать не могут.

Если очистка осуществляется при помощи воздуха, то есть аэробными бактериями, то возможна установка биофильтра или аэротенка. Данные конструкции имеют высокую эффективность очищения и могут бороться с активным илом. При анаэробных микроорганизмах происходит процесс брожения, которые превращает органические вещества на метан и углекислый газ.

При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Они имеют высокую степень очистки и более эффективны, чем биофильтры для очистки сточных вод. В аэротенках производится аэрация воды и ее глубокая биологическая очистка. Кроме того, в результате получается активный ил, являющийся хорошим удобрением. Анаэробная очистка сточных вод осуществляется без доступа кислорода. При воздействии анаэробных бактерий происходит процесс брожения и преобразование органики в метан, и углекислый газ. Стоит отметить, что второй способ немного дешевле.

Внимание! В современных устройствах применяются два вида микроорганизмов, которые могут легко применяться даже в промышленных канализациях.

Физико-химический способ

Данные методы очистки сточных вод очень эффективны и основаны на учениях наук химии и физики. К таким видам относятся:

• Электролиз – это очень популярный способ на промышленных предприятиях. Основа процесса обработки включает в себя разрушение органических составляющих воды для получения неорганики.
• Коагуляция – это очистка вод, которая осуществляется при слипании компонентов под действием сил. Результатом процесса есть образование агрегата.
• Осаждение хлопьев гидроксидов металла – это действие есть итогом влияния коагулянтов, которые заставляют выпадать осадок. Образованные хлопья занимаются очисткой стоков.

Физико-химический процесс имеет большое количество достоинств, например, вывод токсинов и примесей, которые не способны окисляться. Также стоит добавить, что данный метод обеспечивает очень высокий процент очистки. Данный метод может спокойно автоматизировать габариты конструкций для фильтрации, что снизит чувствительность действия.

Дезинфекция

Данный способ воспроизводится при помощи воздействия ультрафиолетовых лучей, хлора или озона. Обычно метод используется для обеззараживания воды перед сбросом в водоем. Наиболее действенный процесс считается с применением лучей, так как он безопасный. Стоит учесть, что их воздействие способно губительно действовать на бактерии и различные вирусные микробы.

Вид очистки на основе хлорирования, подразумевает собой дезинфекцию хлором всех микроорганизмов. Основной минус данного механизма – это создание токсинов и канцерогенных соединений. Именно по этой причине стоит быть очень аккуратными при применении данного способа.

Озонирование — это обработка озоном. Всем известно, что это такой вид газа, который содержит три молекулы кислорода, тем самым образуя мощный окислитель, что убивает микробы. Важно сказать, что данный метод очень дорого стоит, поэтому применяется в быту очень редко. Основная сфера его использования проявляется в производстве промышленных отраслей.

Термическая утилизация

Термическая обработка стоков канализации осуществляется в тех ситуациях, когда другие способы не дают результатов. Принцип работы заключается в распылении жидкости в факеле топлива сжигания. Это очень эффективный метод, но из-за своей цены и объёмности встречается в основном на производстве.

Внимание! Современные сооружения очистки выполняют процесс в несколько действий, поэтому очень часто в них запрограммировано использование нескольких методов.

Итак, процесс очищения канализационных вод – это обязательное условие эксплуатации системы отведения стоков. Стоит не упускать из виду, то, что данные требования регламентированы санитарными и законодательными нормами.