7727 0 0

Что вы знаете про канализационные стоки? Восполняем пробелы

Если спросить у большинства населения, что такое канализационные стоки — это не вызовет затруднений с ответом вне зависимости от их места проживания. Житель Лондона, Парижа, Москвы, Вологды или поселка городского типа где-нибудь под Красноярском прекрасно понимает, о чем идет речь, хотя и слабо представляет, что происходит со сточными водами за пределами жилого дома или производственного цеха.

Я восполню этот пробел в ваших знаниях, рассказав и проиллюстрировав работу всей системы, расскажу и об учете сточных вод, и об очистке опасных и бытовых стоков. Итак, в путь! Обещаю, будет интересно.

Изучаем сточные воды

Думаю, не стоит объяснять, что вода из санузла квартиры и стоки гальванического производства по ряду признаков существенно различаются. Соответственно, будут различными и способы утилизации, прежде всего в плане химического и бактериологического состава. Давайте выясним, какие существуют возможные варианты.

Родословная стоков

• В большинстве городов и поселков функционируют различные промышленные предприятия, которые подключены к общегородской системе канализации. Та отрасль народного хозяйства, которая имеет дело с токсичными или агрессивными веществами, нередко располагает и собственными очистными сооружениями. И в том, и в другом случае их отходы именуются промышленными стоками;
• Что касается хозяйственно-бытовых стоков, то в первую очередь они представляют опасность биологического заражения: содержащаяся в них органика является питательной средой для многочисленных колоний бактерий. Такие стоки целенаправленно отправляются на очистные сооружения, расположенные за пределами населенных пунктов;

Капитан Очевидность подсказывает: при отсутствии центральной канализации задействуют ассенизационный транспорт, либо стоки утилизируют по месту после отделения твердых фракций.

• Не стоит забывать и о природных стоках — дождевая и талая вода также куда-то должна уходить с асфальтированных проспектов и улиц наших городов. Для этих целей и функционирует ливневая канализация, которая зачастую без всякой очистки сбрасывается в близлежащий водоем.

Важно: Успокою всех защитников природы — здесь нет никаких нарушений, поскольку дождевая канализация и водостоки лишь сбрасывают воду, которая пролилась на землю естественным путем.
Степень ее загрязненности не настолько критична и не представляет угрозы местной экологии.

Структурный анализ

С бытовыми сточными водами мы более или менее разобрались, перейдем к промышленным стокам. И здесь ситуация намного сложнее.

Стоки могут быть:

• С минеральными загрязнениями;
• Загрязненные органикой;
• Совмещающие в себе оба типа загрязнений.

Немаловажна и степень загрязнения, от которой в первую очередь зависит способ очистки – согласитесь, что разное количество примесей, к примеру, 100 мг/л в сравнении с 10 000 мг/л, требуют принципиально разного подхода.

В приведенном примере далеко не самый худший вариант. Но, согласитесь, с таким составом сточные воды нельзя сбрасывать в водоем или на поля фильтрации.

Как посчитать стоки

Логично начать рассуждения с частного домовладения – вода в систему поступает из скважины или городского водопровода, и ее расход легко определяется счетчиками воды. Если водоотвод выполнен в городскую канализацию, то владельцу частного дома выставляется общий счет за потребленную воду и услуги по водоотводу бытовых стоков.

Намного сложнее обстоит ситуация с промышленными предприятиями. Ведь ряд из них имеет как собственные водозаборы – водохранилища, озера и реки, так и очистные сооружения. Кроме того, объем стоков соотносится нелинейно с количеством израсходованной воды. Например, из-за того, что вода в производственном цикле превращается в пар, соответственно, не попадая в стоки.

И все же часть стоков все равно сбрасывается предприятиями в городские канализационные сети. А поскольку утилизация вещь дорогостоящая, то коммунальное предприятие выставляет счет каждому из них. Правда, учет канализационных стоков осуществляется не по показаниям водомерных счетчиков, а с помощью специальных устройств, считывающих близкие к реальным объемы сточных вод.

Почему «близкие к реальным»? Давайте разберемся.

Безнапорные системы

Счетчик канализационных стоков, предназначенный для установки в самотечной канализации, действует по принципу измерения фактического уровня жидкости в с заранее известным сечением. Получая в режиме реального времени параметры стоков, легко определить за единицу времени средний расход.

Что же это за устройство, и по какому принципу оно работает?

Конструкция прибора учета	Техническое описание
Рычажная	Самый простой метод измерений: по положению поплавка измеряется уровень жидкости. Сам поплавок связан с измерительной частью прибора коромыслом.
Электромагнитная	Сточные воды с высоким содержанием солей — это электролит, взаимодействующий с электромагнитным полем измерительного прибора. О фактическом расходе стоков можно судить по его изменениям.
Ультразвуковая	Скорость распространения звуковых колебаний в воздухе и воде (пустая труба или заполненная) зависит от уровня жидкости. Устройство измеряет запаздывание звука в режиме реального времени, и фиксирует текущий уровень жидкости.

Отмечу, что идеально точными такие показания считать нельзя, поскольку результат измерений достоверен лишь для идеально чистых канализационных труб.
Как вы понимаете, такая ситуация невозможна в принципе – твердые фракции в сточных водах, заиливание и т.п. будут вносить искажения в фиксируемые приборами значения.

Напорные системы

Мы рассмотрели принцип учета стоков в самотечных системах, а теперь давайте выясним, как функционирует счетчик на напорной канализации. Логика подсказывает, что принцип тот же, как и у любого измерительного прибора для системы водоснабжения.

Но, в отличие от своего «коллеги по цеху», подающего чистую воду, насос для перекачки канализационных стоков задействуется для других целей:

1. Создает избыточное давление в канализационной трубе;
2. Измельчает частично крупные фракции стоков.

Чтобы рассчитать объем стоков, требуется знать сечение трубы и скорость потока. И помогает решить задачу хорошо известный закон Бернулли. Напомню его для тех, кто подзабыл школьные формулы — статическое давление в потоке жидкости обратно пропорционально его скорости.

Реализация на практике закона Бернулли для осуществления учета достаточно проста:

• стоки пропускают через трубу переменного диаметра;
• замеряют давление на ее участках с разным сечением;
• вычисляют скорость потока.

Очистные сооружения

Вернемся к нашему повествованию и разберем, как же очищаются стоки, количество которых точно измерено непосредственно на коммунальных предприятиях, ответственных за их переработку.

Городские системы

Попадая в городскую канализацию, бытовые сточные воды:

1. Пропускаются через фильтры первичной грубой очистки . Это решетки, задерживающие крупный мусор, различного диаметра сита и песколовки. Накапливаемые ТБО (твердо-бытовые отходы) в дальнейшем вывозятся на мусорные полигоны;

Песок из песколовок используется предприятием при проведении восстановительных работ канализационной сети.

1. Проходят через жироуловители , которые собирают с поверхности сточных вод жир;
2. Попадают в бассейны-отстойники . Сточные воды находятся в них несколько дней, а за это время тяжелые частицы выпадают в осадок, где впоследствии удаляются скребками. Поверхностные загрязнения специальным поплавком сгоняются в накопительный бункер;

1. После отстойников стоки подвергаются биологической очистке – вода принудительно аэрируется, бактерии, потребляющие кислород, активизируются, поедая всю органику;
2. На следующем этапе происходит физико-химическая обработка – стоки пропускаются через молекулярную мембрану, удаляющую растворы потенциально опасных веществ;
3. На последнем этапе производится обеззараживание с помощью ультрафиолета и обработки хлором . Целью их воздействия на стоки является уничтожение колоний болезнетворных бактерий, способных вызывать эпидемии, как среди людей, так и среди домашних и диких животных.

Стоки промышленных предприятий

В отличие от бытовых, очистка промышленных сточных вод подразумевает ряд дополнительных операций:

• Для нейтрализации агрессивных веществ (к примеру — кислот), используются соответствующие реактивы. Чаще всего применяется каустическая сода в качестве нейтрализующей их добавки;
• Для отходов, содержащих углеводороды, существует и термическая утилизация. Она подразумевает начальное распыление и сжигание водно-воздушной смеси в печах и горелках. Под воздействием высоких температур вода испаряется, а опасные составляющие стоков разлагаются на безвредные для природы вещества — углекислоту и воду;

• Удаление токсичных взвесей методом центрифугирования: стоки подаются во вращающийся с большой скоростью барабан, где и оседают на его стенках, а в дальнейшем удаляются и утилизируются на специальных полигонах.

Канализация частного домовладения

Все это интересно, скажет часть читателей, но у нас свой собственный дом, и мы не связаны с городской системой канализации. Именно для этой категории читателей и я поведаю, как выполняется очистка канализационных стоков в частном доме. Ведь у большинства она достаточно примитивна, и не все знают, как ее правильно модернизировать.

Самое эффективное решение на сегодня — это станция биологической очистки канализационных стоков, в своей работе использующая аэробное разложение. С ее помощью можно добиться фантастической степени очистки сточных вод в 95-98%.

Компактное устройство действует по уже знакомому принципу работы:

1. В первой и второй камерах отстойников задерживаются крупные частицы и легкие фракции;
2. Затем сточные воды перемещаются в аэротенк, оснащенный компрессором. Нагнетаемый ним воздух способствует бурному размножению колоний аэробных бактерий, которые активно поедают органику;
3. Очищенная на выходе вода сбрасывается в почву или используется для полива цветов.

Капитан Очевидность подсказывает: за все хорошее нужно платить.
А цена на станции глубокой очистки довольно высокая, что не способствует их массовому распространению.
Вот почему септики с описанным принципом действия зачастую возводятся своими руками.

Предлагаемая конструкция довольно проста:

1. В первом баке-отстойнике сточные воды находятся несколько дней, сепарируясь на тяжелые и легкие фракции, а также на воду;
2. Расслоение стоков на фракции продолжается во втором отстойнике;
3. Отбираемая из середины второго бака вода попадает в третий на почвенную доочистку. Его устройство подразумевает естественное поглощение грунтом стоков.

Бесконтрольный выброс сточных вод провоцирует непоправимые экологические последствия.

Особенности

По своему строению сеть отвода стоков промышленного предприятия намного сложнее обычной канализации в частном или даже многоквартирном доме. Составляющие у промышленной канализационной системы следующие.

Сеть коммуникаций по отведению хозяйственных и фекальных вод.

Сеть отработанных вод от производства.

Отведение чистых и условно-чистых стоков (ливневая канализация).

Крупные предприятия имеют собственные очистные комплексы, с учетом специфики производства. Например, стоки с кожевенных заводов должны отстаиваться длительное время, чтобы отходы не засорили городскую канализацию. Сточные воды с химических заводов подвергаются очистке, во избежание загрязнения окружающей среды.

Прочистка канализации на промышленном предприятии - это непростой и длительный процесс. На маленьких предприятиях нет стационарных очистных установок. Сточные воды сбрасывают в отстойники, пользуясь затем услугами компаний, оснащенных специальным оборудованием. Техника эта очень удобная и маневренная, может работать на объектах с неудобными подъездными путями, а также выкачивать сточные воды со значительной глубины. Применение вакуумного погрузчика - это экологически безопасный процесс, поскольку погрузчик выкачивает все стоки, в том числе и с опасными примесями.

Таким образом, какой-то стандартной, типовой схемы промышленной канализации нет. При проектировании канализационной сети инженерам надо учесть следующие факторы.

Объем сточных вод.

Характер стоков.

Химический состав и температура. . Возможность повторного использования в производстве.

Возможности извлечения ценных химических веществ.

Способы и степень очистки.

Чаще всего, промышленная канализация подключается к централизованной городской системе. Это один из самых выгодных вариантов. При разбавлении промышленных сточных вод бытовыми, последующая очистка становится намного проще. Однако, сброс промышленных стоков в городскую канализацию строго регламентирован. По этой причине так важен правильный выбор и монтаж очистных сооружений. Если в сточных водах содержатся только неорганические примеси, целесообразно собирать их в специальные резервуары. После отстаивания, они пригодны для повторного использования в производственном процессе. На отдельных предприятиях смонтированы установки, позволяющие извлекать из стоков ценные вещества (шерстный жир, цветные металлы и т. д.). Как правило, используется мембранная очистка, позволяющая одновременно решать две задачи: качественно очищать сточные воды и получать ценное сырье, которое обратно можно запустить в производство.

Ливневая канализация

Задачи «ливневок» на промышленных предприятиях сводятся к следующему.

• . Отведение кровельной воды.
• . Сбор вод от моечных комплексов.
• . Аккумуляция вод, поступающих от дорог.

Ливневая канализация промышленного предприятия может быть подключена к общегородской сети, если воды не содержат нерастворимых неорганических примесей и подобных химических соединений. Если вода содержит нерастворимые примеси, она подлежит механической очистке. При плохой пропускной способности городской канализационной сети на территории предприятия обустраиваются специальные резервуары, из которых осуществляется равномерный сброс сточной воды в общую сеть.

Режимы работы

Различают 2 вида режимов промышленных канализационных систем.

Самотечный - использование естественного рельефа местности для транспортирования стоков. Главное преимущество такого способа транспортировки - минимальные энергозатраты.

Напорный - транспортировка стоков к очистным устройствам и далее, к точке сброса, осуществляется при помощи насосов.

Специфика работы многих предприятий не позволяет остановить выбор на каком-либо конкретном режиме. Чаще всего, встречается сочетание обоих методов отведения стоков.

Вопросы ухода

Прочистка канализации - актуальный вопрос для всех производств, и исключений здесь быть не может. Отсутствие тщательного ухода может привести к непредсказуемым последствиям. Специфика прочистки заключается в следующем.

Стоки большинства предприятий содержат токсические и взвешенные органические вещества. Это значит, что без специализированной техники, которой оснащены профессиональные компании, не обойтись.

Работа по очистке промышленной канализационной системы - это индивидуальный, нестандартный процесс. Сточные воды имеют разный химический состав, и перемешивать их ни в коем случае нельзя. В каждом случае надо разрабатывать индивидуальный алгоритм прочистки. Основы профессионального подхода к прочистке канализаций Чтобы предприятие функционировало стабильно и не простаивало, минимум 1 раз в год должна производиться профилактическая прочистка канализации. Если все делается правильно, риск образования засоров минимальный. Наоборот, если пренебрегать профилактикой, оседание на трубах грязи и промышленных отходов постепенно приводит к полной потере их проходимости. Разовое устранение засора - это лишь полумера. Профессиональный подход подразумевает устранение именно причины засорения.

Все мероприятия по прочистке разделяются на 2 большие группы.

Срочные (прочистка уже образовавшегося засора).

Профилактические (проходимость труб пока что нарушена лишь частично).

Работы отличаются друг от друга скоростью и степенью оперативности. Профилактика может растянуться во времени на несколько суток, в то время как сроки экстренной ликвидации засора гораздо более сжатые.

Способы прочистки

Химический, термохимический. Предполагает применение синтетических соединений для растворения засоров. Метод высокоэффективный, но неверный подбор химических средств может привести к повреждению труб (истончение или даже нарушение целостности).

Механический. Применяется при слишком крепких засорах или если засорение спровоцировало попадание в трубу постороннего предмета. Для механических прочисток применяется трос с насадкой.

Гидродинамический. Ликвидация засора осуществляется водяной струей, которая подается под сильным напором. Величина напора составляет 150-300 атмосфер.

В зависимости от размера засора, выбирается величина напора и вид насадки. Это эффективный и, в то же время, щадящий способ, который дает хорошие результаты даже при низких температурах. Риск повреждения труб, независимо от материала изготовления, практически нулевой. . Пневмогидроимпульсный.

Гидродинамика

При прочистке водоотводящих систем применяют специальные гидродинамические машины. Различают 2 разновидности гидродинамических машин.

Мощные агрегаты, для перемещения которых используются грузовые машины.

Небольшие аппараты для внутренней канализации.

Комплектация оборудования зависит от конкретной модели, компании-производителя и ценового сегмента. Однако, любая модель включает в себя бак для воды, систему из шлангов и насадок. Правильный подбор той или иной насадки дает возможность эффективно прочистить трубу от загрязнения.

Различают такие виды насадок.

. «Цепочная карусель». С ее помощью возможно удаление посторонних предметов, попавших в канализацию. . Донные насадки - очищают трубы от ила и песка.

Пробивные - используются для устранения запущенных загрязнений.

Роторные - для удаления наслоений жира.

Комплексные - универсальный вариант. Применяется при ликвидации загрязнений разных видов.

Химический, термохимический способы Термический метод (растворение засорения горячей водой) особенно эффективен для устранения жировых «пробок». Применяют его также при прочистке ливневок в холодное время года. Нельзя применять, если трубы выполнены из ПП и ПВХ. Химический метод предполагает применение сертифицированных химических средств, которые, для большей эффективности, предварительно вспениваются с применением специального оборудования. Помимо чистящих веществ, одновременно применяются химические соединения с обеззараживающим эффектом.

Пневмогидроимпульсный способ

Это эффективный и экологически чистый способ. Осуществляется с помощью специальной техники. В трубопровод подают короткие многочисленные импульсы. При прохождении звуковой волны через жидкую среду образуются кавитационные пузырьки. При схлопывании пузырей образуется ударная волна, мощности которой достаточно для отрывания частиц загрязнения от трубы. Мощности устройства хватает для устранения любых засоров и загрязнений. Машины также оборудованы специальными илоотсосами и цистернами около 14 тыс. л., что позволяет осуществлять прочистку труб в самых крупных масштабах. Комплексная работа по ликвидации засоров предполагает использование, по меньшей мере, двух разновидностей прочистки. Один - для непосредственного устранения засора, другой, для того чтобы ликвидировать первопричину.

При выборе той или иной методики учитывают такие факторы.

Размеры засора. . Материал, из которого выполнены трубы.

Степень износа коммуникаций.

Прочистка канализации - дело, требующее специальных знаний и навыков. Поэтому обслуживание промышленных водоотводов следует поручить профессионалам.

Обновлено: 29 июня 2017

Состояние экологии на сегодняшний день, к сожалению, оставляет желать лучшего. Это результат безалаберного использования природных ресурсов. Потребление человечеством воды постоянно растет, а запасы чистой воды в природе с каждым годом уменьшаются. Использование моющих средств и различной бытовой химии очень сильно загрязняет сточные воды современных городов, что существенно усложняет очистку стоков. Сточные воды содержат массу различных загрязняющих веществ, от механических компонентов до сложных химических соединений, поэтому очистка сточных вод — процесс сложный и многоуровневый.

Все методы очистки стоков можно условно разделить на деструктивные и рекуперационные. Результатом деструктивных методов очистки будет разложение сложных загрязняющих соединений на простые, они выведутся из воды в виде газов, либо выпадут в осадок, либо останутся растворенными в воде, но обезвреженными. Результатом рекуперационных методов очистки будет извлечение из сточных вод всех ценных веществ для дальнейшей переработки.

Способы очистки сточных вод

1. Механический
2. Биологический
3. Физико-химический
4. Дезинфекция сточных вод
5. Термическая утилизация

1. Механический метод самый простой. Механической очисткой из сточных вод удаляются нерастворимые компоненты загрязняющие воду, как твердые, так и поверхностные жировые загрязнения. Сточные воды сначала проходят через решетки, далее через сита и отстойники. Более мелкие компоненты осаждаются песколовками. Очистка сточных вод от нефтепродуктов осуществляется с помощью жироловок и бензомаслоуловителей. Усовершенствованный метод механической очистки — мембранный — используется вместе с традиционными методами и позволяет производить более тщательную очистку. Механическая очистка сточных вод является подготовкой к биологической очистке и позволяет удалять из бытовых стоков до 70% примесей, а из промышленных — до 95%.

2. Биологическая очистка сточных вод происходит благодаря жизнедеятельности микроорганизмов способных окислять органические вещества. Основой развития этого метода является естественная очистка рек и водоемов населяющей их микрофлорой. Таким образом, стоки освобождаются от органического азота и фосфора. Биологическая очистка бывает аэробная и анаэробная.

Сооружение для аэробной очистки сточных вод за счет жизнедеятельности бактерий

• Аэробная очистка сточных вод осуществляется при помощи аэробных бактерий, для жизнедеятельности которых нужен кислород. При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Аэротенки 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. Для этого метода используются метатенки. Анаэробная очистка требует меньших расходов, чем аэробная, так как при этом не нужна аэрация.

3. Физико-химический метод включает в себя электролиз, коагуляцию и осаждение фосфора солями железа и алюминия.
4. Дезинфекция сточных вод происходит ультрафиолетовым облучением, обработкой хлором или озонированием. Применяется для обеззараживания перед сбросом в водные объекты.

• Дезинфекция ультрафиолетовым облучением — более эффективный и безопасный метод по сравнению с хлорированием, так как при этом не образуется вредных токсических веществ. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на практически все микроорганизмы и эффективно уничтожает возбудителей холеры, дизентерии, тифа, вирусного гепатита, полиомиелита и других болезней.
• Хлорирование основано на способности активного хлора губительно воздействовать на микроорганизмы. Существенным недостатком данного метода является образование хлорсодержащих токсинов и канцерогенных веществ.
• Озонирование — обеззараживание стоков озоном. Озон — газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода, сильный окислитель, убивающий бактерий. Это довольно дорогой метод дезинфекции, при котором происходит выделение вредных веществ: альдегидов и кетонов.

5. Термическая утилизация применяется для технологических сточных вод, когда другие методы неэффективны. Суть ее в том, что распыленные стоки обеззараживаются в факеле сжигаемого топлива.

На современных очистных сооружениях сточные воды проходят поэтапную очистку, при этом последовательно применяются описанные выше методы.

Термическая утилизация сточных вод заключается в обеззараживании стоков в пламени сгорающего топлива

Этапы очистки стоков на очистных сооружениях

• предварительная механическая очистка;
• биологическая очистка;
• доочистка;
• дезинфекция.

Оборудование для механической очистки

• решетки — стержни прямоугольной формы с прозорами до 16мм;
• песколовки (устанавливаются при очистке более 100м3 в сутки);
• усреднители (устанавливаются, если необходимо усреднение состава);
• отстойники (бывают горизонтальные, вертикальные, радиальные, двухъярусные);
• септики (применяют для очистки стоков, направляющихся в фильтрующие траншеи, колодцы и на поля подземной фильтрации);
• гидроциклоны (нужны для очистки стоков от взвешенных веществ);
• центрифуги (выделяют мелкодисперсные вещества, когда нельзя применять реагенты);
• флотационные установки (используются для выделения масел, жиров, нефтепродуктов);
• дегазаторы (удаляют растворенные в воде газы).

Илосос — сооружение для очистки сточных вод активным илом

Сооружения для биологической очистки

• преаэраторы и биокоагуляторы (снижают концентрацию ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ);
• биологические фильтры;
• аэротенки, илососы, метатенки (сооружения для очистки аэробным и анаэробным способом);
• вторичные отстойники, илоотделители и поля фильтрации (предназначены для полной биологической очистки стоков);
• биологические пруды (предназначаются для глубокой очистки стоков содержащих много органических веществ).

При доочистке сточных вод применяется их нейтрализация и фильтрация. Дезинфекция или обеззараживание производится хлором (необходимо хлорное хозяйство) или электролизом (необходимо сооружение электролизных установок).

Желающим подробно ознакомиться с устройством и принципом работы станции биологической очистки поможет просмотр видео.

Как видите, очистка сточных вод — процесс многоэтапный, требующий научного подхода и соблюдения всех правил и санитарных норм. Рассмотренные способы очистки сточных вод применяются в комплексе. Выбор метода зависит от характера стоков, их количества, вида, а также от концентрации загрязняющих веществ.

Учитывая тот факт, что сточные воды могут представлять угрозу жизни, а помимо этого от них страдает экология окружающей среды, был принят ГОСТ, в котором к ним предъявляются особые требования. Контроль был поручен экологической службе.

Принята система учета, куда вносятся показатели и данные, после того, как берется несколько проб вод, относящихся к сточному типу, на анализ. Санитарными нормами стали прописываться допустимые нормативы и условия концентрации (ПДК СанПин 4630-88 «Допустимые нормы загрязняющих сточных вод»), этими же правилами регулируется ХПК и БПК.

Современные технологии позволяют привести состав таких стоков к приемлемой норме. В большинстве случаев для этих целей применяются определенные технологии, разработанные для переработки содержащихся в жидких отходах веществ определенного типа.

Классификация вод, которые принято называть сточными, производится согласно принятым в соответствующих ГОСТах нормам, разделяющим их на:

• бытовые, то есть стоки водоотведения из квартиры и дома. Эти виды отходов представляют серьезную опасность, поскольку содержат в своем составе органику, являющуюся питательной средой для различных бактерий патогенного типа. Поэтому хозяйственно-бытовые стоки, содержащие органические отходы, подлежат обязательной дезинфекции;

• производственные, их сбрасывают заводы или другие объекты, где промышленные технологии требуют использование воды;
• природные (дождевые), к их образованию имеют отношение атмосферные осадки. Данный вид вод также относится к сточному типу, утилизация осадков выполняется через ливневые канализации. При этом допускается их непосредственный сброс в водоемы.

Способы очистки

Есть много методов, используемых для удаления из стоков инородных веществ, мы рассмотрим наиболее функциональные из них :

• механическая очистка сточных вод, с ее помощью удаляются взвешенные вещества, на этом принципе работают отстойники, фильтры и нефтеловушки. Как происходит процесс переработки в каждом типе устройств рассмотрим чуть позже, когда перейдем к очистным сооружениям. Заметим, что механическая переработка может комбинироваться с другими видами;
• удаление загрязнений химическим способом. В неочищенные воды, относящиеся к сточным, добавляются вещества, благоприятно влияющие на создание подходящих условий для химических реакций, убирающих загрязнение. Например, так понижается содержание тяжелых металлов и удаляется фенол. Химические методы рассчитаны на определенные виды вод, относящихся к сточным;
• механохимическая обработка. Единственное различие с обработкой, где используются механические технологии, проявляется в виде добавления коагулянтов, которые заставляют выпадать загрязнения в осадок;
• физико-химическая. При очищении вод, считающимися сточными, в этой технологии широко применяются процессы гальванического характера, а также флотация, обмен ионами и т.д.
• биохимическая. Наиболее экологичным способом очистки сточных вод является этот метод, он применяется для улучшения результатов технологии механического очищения.. Для этого в жидкость добавляются бактерии, благодаря чему органика, входящая в ее состав, начинает минерализироваться.

Для ускорения процесса переработки стали повсеместно применяться аэротенки сооружения биологической системы очистки сточных вод.

Очистные сооружения

Для переработки стоков, относящихся к бытовому типу, применяются комплексные сооружения, к элементам которых относятся:

• отстойники, в них происходит расслоение взвешенных частиц. Те, что с большим удельным весом, выпадают виде осадка. Инородные элементы, которые легче жидкости, уходят в поверхностные слои;

• песколовки, они выполняют роль фильтра, в котором собираются примеси, не поддающиеся растворению, например, песок, битое стекло, шлаки и т.д.;
• решетки, их назначение улавливать содержащийся в стоках крупноразмерный мусор, например, ветошь, полиэтиленовые кульки или ветки.

В быту широко применяются септики, по сути они представляют собой мини отстойники. Для улучшения их результативности используются специальные биопрепараты, называемые антисептиками. Они содержат в своем составе различные виды микроорганизмов, способствующих разложению выпадающей в осадок органики.

Чтобы очистить отстойник при его заполнении илом, используется насос, эту процедуру достаточно выполнять один раз в несколько лет.

Видео: Как чистят сточные воды.

Аэротенк несколько отличается по принципу действия от отстойника, схема его работы отображена на картинке.

Используемые обозначения:

• А – аэротенк;
• B – отстойник для обогащенной кислородом смеси ила и канализационных стоков;
• c – патрубок для подачи бытовых стоков (подключается канализация);
• d – поступление смеси стоков и ила;
• е – отвод очищенной жидкости;
• f – патрубок для откачки излишков ила;
• g – возврат ила.

Принцип действия

• поступающие стоки «с» соединяются с активным илом в резервуаре аэротенка «А»;
• смесь обильно аэрируется, что способствует процессу биологического окисления, в результате которого происходит быстрое разложение органики;
• обогащенная кислородом смесь воды и ила «d» подается в резервуар «B»;
• прошедшая очистку жидкость «е» откачивается по мере заполнения;
• необходимое количество ила возвращается через отводы обратно для смеси со стоками «g», в то время, как его излишки выводятся через патрубок «f».

Данный способ довольно эффективен, если произведен правильный расчет и соблюдается технологический процесс, характеристика переработки воды приближается к 98%.

Аэротенки очищают воду от органики, при этом удаляют из нее азот и фтор, а также их соединения. Единственный недостаток этого способа – критичность к содержанию в стоках токсичных и губительных для бактерий соединений.

Заметим, что высушенный ил с аэротенка, как и осадок из септика или отстойника, для бытовых вод, относящихся к сточному типу, являются отличным удобрением.

Для переработки производственных сточных отходов с завода или производственного предприятия используются сооружения, чей принцип действия очистки воды аналогичен отстойникам, например, нефтеловушки, устанавливаемые на НПЗ. Единственное отличие этих устройств связано со способом удаления загрязнений.

Флотаторы, эти сооружения позволяю ускорить процесс выделения из вод, относящихся к сточному типу, легких фракций. С этой целью резервуар-отстойник подвергается аэрации.

Взвешенные вещества, содержащиеся в стоках, также могут выводиться при помощи гидроциклонов. В принцип их работы заложено использование центробежных сил, возникающих при быстром движении воды внутри цилиндроконического корпуса аппарата.

Для отбора из жидкости взвешенных веществ мелкодисперсного типа применяются очистные фильтрующие установки, в качестве фильтра может выступать крупнозернистый песок, а также сетчатый или тканевый материал.

Дезинфекция

Отдельно необходимо рассказать про обеззараживание, это обработка, которой подвергаются сточные воды, перед тем как осуществляется их сброс, которая проводится для уничтожения патогенных микроорганизмов. Такая процедура производится в резервуарах, идентичных отстойникам. Для обработки стоков бытового происхождения используется хлор или хлорная известь.

Устройство канализации при отсутствии централизованной системы представляет собой сложную инженерную задачу. Схема канализации обусловлена типом оборудования для туалета, общим объемом «серых» сточных вод из умывальников, ванн, стиральных машин, бассейнов. А также геологическими особенностями местности: глубиной залегания грунтовых вод, фильтрующими способностями грунтов, наличием в непосредственной близости от очистных сооружений водозаборов.

Сточные воды, поступающие в канализационную сеть, могут содержать отбросы минерального происхождения (песок, глину, частицы шлака, растворенные в воде соли, кислоты, щелочи); гниющие органические вещества (животного и растительного происхождения); болезнетворные бактерии, вредные химические вещества. Методы очистки сточных вод, применяемые в локальных системах канализации, можно разделить на три основных типа: механический, химический и биологический.

Химический способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворенные примеси в труднорастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Этот метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Механическая очистка заключается в удалении из сточной жидкости отбросов минерального происхождения, находящихся в ней в нерастворенном, а частично во взвешенном состоянии, а также и от посторонних предметов, плавающих в сточных водах. При использовании механического способа очистки происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Один из минусов этого метода заключается в том, что не происходит очистки воды от растворенных органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решетки и сита) чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.

В биологической очистке сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от их отношения к кислороду делятся на две группы: аэробы (использующие при своем дыхании растворенный в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствии свободного кислорода).

Анаэробная (без доступа воздуха) очистка осуществляется в закрытых емкостях (метантенках, септиках, двухъярусных отстойниках), где идет сбраживание органических загрязнителей при помощи метанобразующих бактерий-анаэробов.

При аэробной (с подачей воздуха) очистке сточных вод применяют дренирующие поля, фильтрующие колодцы, биологические фильтры и аэротенки, в которых интенсивно, происходит процесс очистки. Кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов, поступает из окружающего воздуха либо его нагнетают специальными компрессорами (воздуходувками). Большое количество органических веществ, содержащихся в сточных водах, служит благоприятной питательной средой для бактерий-аэробов, которые способны поглощать в процессе своей жизнедеятельности различные органические вещества. Во время биологической очистки создается активный ил. Канализационные стоки смешиваются с активным илом, значительно ускоряя и улучшая процессы окисления. В результате чего болезнетворные микробы поглощаются активным илом, погибают либо становятся его активными агентами или происходит их распад на безвредные. Благодаря этому вода теряет склонность к загниванию, становится прозрачной, снижается ее бактериальное загрязнение.

В современных очистных сооружениях с биологической очисткой используются оба типа бактерий: анаэробы и аэробы. Сначала канализационный сток попадает в емкость с анаэробами и окисляется там в течение 2–3 суток, затем он проходит процесс доочистки в емкостях с аэробами или в естественных условиях. Сточная жидкость при биологической очистке почти полностью освобождается от органических веществ и вредных бактерий.

Рис. 24. Биотуалет

Для летнего домика можно выбрать более дешевый вариант: устроить очистку для стока серой воды из раковин и душа и использовать биотуалет (рис. 24). Это промежуточный вариант для тех, кто не хочет устанавливать дорогостоящую канализацию и вместе с тем желает, чтобы «отхожее место» было удобнее «нужника» - люфт- или пудр-клозета.