Методы очистки сточных вод

Как чистить будем?

Методы очистки сточных вод, применяемые в локальных (автономных) системах канализации, разделяют  на три основных типа: механический, химический и биологический.

Механический метод очистки сточных вод основан на свойстве самоочищения сточных вод и заключается в их отстаивании и фильтрации. Небольшая скорость течения стоков в емкости (септике) обеспечивает оседание загрязняющих воду взвешенных частиц вниз на дно ее, где происходит анаэробный (в отсутствии свободного кислорода) микробиологический процесс разложения с выделением биогаза (метана) с неприятным запахом. Окончательная очистка стоков происходит в слое щебня в подземных траншеях и окружающих слоях грунта. В них под действием микроорганизмов нарастает биопленка, которая разлагает органику на воду и двуокись углерода. В зависимости от способности грунта к впитыванию очищенная вода либо уходит вниз, либо в грунтах со слабой способностью к впитыванию направляется через дренажные трубы непосредственно в природную среду (канаву, реку и т.д.), если такая возможность есть.

Большие достоинства механического метода – невысокая стоимость и энергонезависимость. Однако, он требует периодического удаления осадка из септика и промывки или смены щебня в траншеях.

Механический метод применяют при небольших объемах бытовых стоков (не более 1-2 куб.м в сутки) и невысокой плотности застройки.

Химический метод очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворенные примеси в труднорастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Однако применяемые реагенты довольно дорогие и требуют точной дозировки. Химический метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Биологический метод очистки сточных вод основан на способности микроорганизмов использовать содержащиеся в сточной воде многие органические и некоторые неорганические соединения, в том числе и токсичные, в качестве питательного субстрата. Биологическая очистка может проводиться в аэробных и анаэробных условиях: часть окисляемых микроорганизмами веществ используется в процессах образования биомассы - активного ила или биопленки, а другая часть превращается в безвредные продукты окисления (воду, углекислый газ и др.). Активный ил значительно ускоряет и улучшает процесс очистки сточной воды, адсорбируя загрязнения, в том числе и болезнетворные, или превращая их в активные агенты.

Метод биологической очистки отличается  относительно небольшими эксплуатационными расходами, но высокими капитальными затратами, необходимостью строгого соблюдения технологического режима, учета токсичного воздействие на микроорганизмы ряда органических и неорганических соединений, а также необходимостью разбавления сточных вод в случае высоких концентраций специфических загрязнений и различных детергентов.

Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, обусловленная  многообразием находящихся в воде примесей и высокими требованиями, предъявляемыми к качеству очистки воды. При выборе способа очистки  воды учитывают не только состав примесей в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды при сбросе их в водоем, т.е. предельно допустимые концентрации (ПДК) примесей.  А величины их по сравнению с европейскими нормами очень малы.

На отечественном рынке представлены две группы локальных очистных сооружений (ЛОС): ЛОСы с подземной фильтрацией стоков и компактные установки биологической очистки заводского изготовления, работающие в замкнутом цикле.

 В ЛОСах подземной фильтрации используется работа природного биофильтра – почвы и состоят они из септика и следующей за ним системы подземной фильтрации. Сначала сточная вода накапливается в септике, состоящем из одной или нескольких камер. Здесь  одни загрязнения под воздействием анаэробных бактерий разлагаются с выделением газов, другие оседают на дне в виде осадка. Затем осветленная сточная вода, очищенная до 50-60%, самотеком попадает на поля фильтрации, в фильтрующую траншею и т.п.  Подземные поля фильтрации монтируются из дырчатых безнапорных труб, обсыпанных щебнем. Если количество сточной воды невелико применяют фильтрующие колодцы с дырчатыми стенками, без дна на щебневой "подушке". Здесь под действием почвенных бактерий, разлагающих  и «поедающих» органические вещества,  и завершается очистка сточной воды. Степень очистки ее после почвенного биофильтра достигает 95% и, согласно санитарным нормам, такая вода может сбрасываться "на рельеф местности" (в канавы, овраги и т.п.) после обеззараживания. Однако при рассмотрении этого , казалось бы, простого и недорогого способа необходимо учитывать, что сама почва становится элементом технологической схемы, выступая в роли фильтра, который постепенно загрязняется. 

ЛОСы подземной фильтрации требуют много места под подземные поля фильтрации, фильтрующих (песка или супесей) почв и низкого уровня грунтовых вод (ниже 2,5 м). Если же этих условий нет, то стоимость подготовки участка (замены на нем глинистой и суглинистой почвы песком и щебнем, понижения уровня грунтовых вод и др.) возрастет во много раз. Кроме того, применение технологии подземной фильтрации чревато заболачиванием почвы, и через 5-6 лет возможно верхний слой ее придется заменять.

К сожалению, зимой, из-за остывания грунтов активность почвенных бактерий резко падает, и сточная вода поступает в грунтовые воды без очистки. А последствия этого проявляются весной. Кстати, согласно санитарным нормам расстояние от дома до установки должно составлять не менее 5 метров вследствие появления характерного неприятного запаха от колодца или траншеи.

Сооружения биологической очистки включают в себя несколько камер, объединенных в одном корпусе, или являющихся самостоятельными модулями, собранными в единый комплекс. Для первичной очистки используют септик, обеспечивающий предварительную механическую очистку сточной воды. Сюда же подается избыточная биомасса, создавая условия, при которых органические загрязнения разлагаются с помощью анаэробных бактерий (без доступа свободного кислорода).

Осветлённая вода для дальнейшей очистки поступает в аэротенк, в котором может использоваться только активный ил или активный ил и биопленка. В аэротенках активная биомасса находится в воде во взвешенном состоянии, т.е. она подвижна.  Для интенсивного проведения биологической очистки аэробными микроорганизмами и поддержания активного ила в взвешенном состоянии в резервуар аэротенка снизу интенсивно подается воздух и из взвешенных в сточной воде частиц с размножающимися на них микроорганизмами образуется активный ил. Он способствует быстрой и качественной очистке, адсорбируя загрязнения, в том числе и болезнетворные, или превращая их в активные агенты. Затем сточная вода либо поступает на сброс, либо проходит дополнительную фазу глубокой аэробной очистки в биофильтрах с использованием биопленки.  Биофильтры, представляющие собой резервуары с двойным дном, наполненные крупнозернистым фильтрующим материалом (керамзитом, шунгизитом, шлаком, гравием и др.) или синтетической загрузкой. Сточная вода, проходя через неподвижный фильтрующий материал, образует на его поверхности биопленку из скоплений микроорганизмов, разрушающих органические вещества сточных вод.

 После глубокой очистки вода также поступает на сброс. В камерах очистных установок также происходят нитрификация, денитрификация, удаление фосфатов, лимитируемых к сбросу в водоём, обеззараживание сточных вод.

Наиболее полно соответствуют действующим водоохранным нормам установки очистки сточных вод, включающие в качестве ступени доочистки мембранный биореактор (МБР), сочетающий  глубокую биологическую очистку и мембранную ультра- и микрофильтрацию с тонкостью фильтрации 0,005÷0,05 и 0,05÷10 мкм, соответственно.  Это позволяет высокоселективно задерживать взвешенные вещества, коллоиды, бактерии и вирусы.

Использование мембранной доочистки заменяет несколько стадий традиционной очистки, как-то: вторичное отстаивание, доочистку на фильтрах и обеззараживание.

В технологии МБР, как правило, реализуется режим безнапорной фильтрации и используются половолоконные мембраны с высокой плотностью упаковки, характеризующиеся низкой материалоемкостью, высокой удельной производительностью, большим сроком службы  и невысокой стоимостью. Очищаемая вода контактирует с наружной поверхностью полых волокон, что предотвращает необратимое загрязнение мембран, увеличивает срок их службы и снижает требования к качеству воды, подаваемой на очистку. К сожалению, установки с МБР только начинают присутствовать на отечественном рынке и являются скорее экзотикой, правда, быстро прогрессирующей.

Как уже упоминалось, любая очистка загрязненной сточной воды предусматривает образование осадка, представляющего собой сильно обводненную дурно пахнущую массу. И такого осадка образуется в среднем 100-150 л/чел в год. Периодичность вывоза осадка зависит от объема камеры септика. Норма вывоза –  в среднем один раза в год.

Расстояние от дома до места размещения очистной установки по ранее существовавшим нормам должно было быть не меньше 6 м, но сегодня оно нормами не регламентируется. При правильной организации работы систем по отводу воды и очистных сооружений неприятного запаха быть не должно. Но в случае его появления наиболее распространенным способом его устранения является вентиляция подводящей сети через фановые трубы. 

Новости
01.06.2018 Строительство и монтаж водопроводов
Компания ООО «КалугаЭкоТранс» предлагает вам услуги по строительству и монтажу водопроводов. Опыт работы с 2008 года.

31.05.2018 Продажа и аренда туалетных кабин!
Компания ООО «КалугаЭкоТранс» предлагает полный комплекс услуг по продаже, аренде и обслуживанию мобильных туалетных кабин.

01.07.2016 Разумная экономия
Сэкономить значительную сумму денег и времени, вам поможет видеодиагностика канализации.

Все новости