Сточные воды – виды, методы очистки, очистные сооружения. Сточные воды: состав, анализ, очистка
Yzwle цветок для дизайна ногтей наклейки для переноса воды Полный…
13.41 руб.
Бесплатная доставка★★ ★★ ★★ ★★ ★★ (4.90) | Заказы (1605)
Канализация и очистка сточных вод в частном загородном доме
Загородные дома, находящиеся в дачных товариществах, сельской местности и даже в ряде коттеджных посёлков, не всегда имеют возможность подключения к централизованной канализационной сети. Оптимальным решением проблемы становится использование локального очистного сооружения – ЛОС
От выгребной ямы – к ЛОС
Современные технологии в области инженерного оборудования шагают семимильными шагами, и сегодня разработано немало видов установок по очистке бытовых стоков. Вспомним, как развивалась история частной канализации.
Сначала – выгребная яма, затем её модернизированный вариант – септик и наконец установки, в которых осуществляется полный цикл очистки стоков. Последние называют по-разному: станции (системы) глубокой биологической очистки, установки очистки сточных вод (УОСВ), локальные очистные сооружения (ЛОС) и т. д.
Чтобы не запутаться в этих названиях, по сути обозначающих одно и то же, будем использовать аббревиатуру ЛОС.
Но о ЛОС поговорим чуть позже, а сейчас обсудим вопрос: септики – это уже прошлое или ещё нет?
Поскольку неискушённый в проблемах частной канализации потребитель иногда неверно истолковывает значение этого термина, не лишним будет напомнить, что септик промышленного производства представляет собой большую ёмкость (чаще всего – изготовленную из пластика), находящуюся в земле и соединённую подводящим патрубком с канализационным выпуском из дома.
Самый простой септик – это по сути большая бочка, более сложные модели разделены на две-три секции или состоят из двух-трёх отдельных ёмкостей. В септике не просто скапливаются стоки, в нём происходит их первичное разложение на тяжёлые, по степенно оседающие вниз, и легкие, всплывающие на поверхность. Благодаря такому методу очистки, который называется механическим, стоки очищаются на 60%, что является очень низкой степенью очистки, и потому их запрещено сбрасывать на рельеф.
Технологии десятилетней давности предполагали устройство на прилегающем к дому участке полей фильтрации -системы дрен, по которым происходила почвенная доочистка стоков из септика. Сегодня это уже устаревший способ. Однако сам септик нельзя сбрасывать со счетов. Иногда он помогает решить определённые задачи. Например, если речь идёт не о загородном доме круглогодичного проживания, а о даче, где семья бывает сезонно или периодически. Поскольку септик подходит для переработки сравнительно небольшого объёма (1 -3 м 3 /суг.) бытовых сточных вод и фекальных масс, придётся время от времени вызывать ассенизационную машину. Чтобы снизить скорость наполнения ёмкости, стоки можно разделить на «серые» {вода после мытья посуды, купания, стирки) и «чёрные» (поступления из унитаза) и направлять в септик только «чёрные».
В любом случае для дома периодического пребывания септик будет самым экономичным решением. Иногда его приходится ставить по иным причинам. Например, в водоохранных зонах, где запрещено использовать даже ЛОС, очищающие стоки на 94-98%. Собственно, это вся информация, которую необходимо знать о септике частному застройщику, чтобы сделать выбор в пользу септика или ЛОС.
Варианты отведения сточных вод
а) Отведение очищенной воды самотёком в существующую дренажную сеть
б) Отведение стоков в промежуточный колодец, в котором установлен дренажный насос
в) Напорное отведение стоков в дорожный кювет
г) Самотечное отведение сточных вод в фильтрующий (дренажный) колодец
Принципы работы аэрационных ЛОС
Индивидуальных канализационных установок на российском рынке представлено великое множество. Часть из них, называясь по-разному, на самом деле являются почти «близнецами». И потому не имеет смысла описывать каждую модель отдельно и заниматься их сравнением. Гораздо важнее будущему пользователю понять принципиальное конструктивное отличие систем друг от друга.
Условно все установки можно разделить на два типа: аэрационные и комплексные. В первых очистка стоков происходит за счёт работы аэробных бактерий, которые используют для своей жизнедеятельности содержащийся в воздухе кислород. Каким образом он поступает в ёмкость ЛОС? Аэрация (насыщение воды кислородом воздуха) производится принудительно: для этого применяют компрессоры (пневматическая аэрация) или насосы (эжекторная аэрация), подключённые к установке.
Метод переработки стоков, используемый в таком оборудовании, – биологический, поэтому данный вид ЛОС называют ещё системами биологической очистки (реже – биосептиками). Конструктивно устройство представляет собой ёмкость (как правило, изготовленную из полипропилена) с технологическими люками, разделённую перегородками на несколько секций: септик, анаэробный биореактор, аэротенк I ступени – биофильтр, отстойник, аэротенк II ступени, вторичный отстойник – контактный резервуар, насосный отсек. Количество камер-отсеков у разных моделей может быть различным.
Общим является их назначение – последовательно очищать бытовые стоки до указанных в техническом паспорте параметров. Осуществляется это следующим образом. Сточные воды направляются в камеру-септик, где происходит их сбраживание, отделение взвешенных веществ, отстаивание песка и других нерастворимых включений. После этого частично осветлённые стоки попадают в анаэробный биореактор, где они очищаются анаэробным илом (сообществом микроорганизмов). Процесс протекает без доступа кислорода. Анаэробные бактерии преобразуют трудноокисляемые органические соединения в легкоокисляемые. Затем наступает очередь очистки в аэротенке I ступени с воздействием кислорода (при помощи принудительной аэрации). Здесь стоки перемешиваются с активным илом, поглощающим и окисляющим загрязнения. После сточная вода поступает в аэротенк II ступени, где доочищается (путём окисления и адсорбции) биоплёнкой из микроорганизмов, образованной на загрузке из искусственных «водорослей» при непрерывной мелкопузырчатой аэрации. Далее во вторичном отстойнике происходит осаждение активного ила и возврат его в септик с помощью эрлифта, а очищенная до 98% сточная вода отводится в пониженное место рельефа. Так работают ЛОС первого типа – аэрационные.
Комплексные установки очистки сточных вод в частном доме
ЛОС второго типа представляют собой комплексные установки, в которых очистка стоков происходит тремя способами: механическим, биологическим и химико-физическим (коагуляция). Конструктивно они значительно отличаются от аэрационных установок. Комплексные ЛОС состоят из вертикального отстойника с перегородками (септика) и расположенного над ним биореактора. В септике происходит отстаивание осадка и анаэробная очистка. В биореакторе – аэробная (с кислородом) очистка уже осветлённых стоков. Бактерии прикрепляются к биозагрузке реактора, образуя активную биоплёнку. В комплект установок входит осаждающий химикат (коагулянт) в виде таблеток. Он связывает фосфор, существенно уменьшает его концентрацию в стоках и ускоряет процесс выпадения осадка. Коагулянт находится в пластиковом контейнере, который подвешивают на чашу унитаза. С каждым смывом частички вещества попадают в систему вместе со стоками.
Что надо знать потребителю?
Аэрационные ЛОС не допускают залпового сброса стоков (более 100 л/ч). Например, если в доме часто бывают гости, расход стоков (принятие ванны, душа и т. д.) резко увеличивается, из-за чего колония бактерий, с помощью которых осуществляется очистка, частично (или полностью) вымывается. А следовательно, какое-то время после залпового сброса установка не сможет очищать стоки до указанных в паспорте показателей. Длительное отключение электричества также негативно сказывается на работе систем первого типа, а именно – приводит к частичной или полной гибели колонии бактерий. Правда, некоторые производители «забывают» уведомить об этом покупателя. Другие убеждают, что это не является существенным недостатком устройств, ведь стоит только поместить в ёмкость купленные в магазине бактерии для септиков, и установка начнёт функционировать в прежнем режиме. Это действительно так, но выход на заявленную производителем степень очистки стоков произойдёт в таком случае не ранее чем через две-три недели.
А вот комплексным ЛОС ни залповый сброс, ни отключение электричества не грозят негативными последствиями. Причина этого – в конструктивных отличиях установок первого и второго типа. Дело в том, что в аэрационных ЛОС аэробный и анаэробный процессы протекают в одном обьёме, где за счёт аэрации идёт постоянное перемешивание активного ила. В комплексных ЛОС осаждение ила происходит в отдельной камере, где он находится в состоянии относительного покоя, и поскольку бактерии в таких системах живут не только в воде, но и в биореакторе, вымывание ненормированными стоками им не грозит, равно как и гибель из-за отключения электроэнергии. Даже при длительном перерыве в электроснабжении бактерии на биофильтре живы в течение трёх месяцев. Выход на заявленный производителем режим работы происходит через 4-10 дней после запуска установки.
В аэрационные установки не должны попадать бытовые отходы (туалетная бумага, предметы гигиены), поскольку это может привести к закупорке насосов, обеспечивающих работу станции. Кроме того, не желателен и слив туда химических бытовых моющих веществ, ухудшающих условия, необходимые для жизнедеятельности бактерий. А вот комплексные установки более «лояльны» к этим факторам, в основном за счёт своих конструктивных особенностей. Попавший в них бытовой мусор (туалетная бумага, салфетки, остатки пищи, шерсть домашних животных, полимерные плёнки) остаётся в камере-отстойнике и не может проникнуть в секцию, где находятся насосы. Небольшое количество хлорсодержащих препаратов (стиральный порошок, отбеливатели), которое вместе с водой поступило в ЛОС второго типа, также не приведёт к потере работоспособности системы.
Оба типа устройств являются энергозависимыми – компрессор (насос) должен функционировать в непрерывном режиме. Однако у комплексных ЛОС потребление электроэнергии несколько ниже за счёт того, что в них использован не компрессор, а насос, работающий по таймеру (15 мин./вкл. – 15 мин./выкл.).
На российском рынке представлены системы различной сложности как отечественных, так и зарубежных производителей. В отдельных из них процессом очистки управляет программируемый контроллер, меняющий режим работы установки исходя из количества поступающих стоков. Если их немного, контроллер переводит систему в экономичный режим, при залповых сбросах – в форсированный. Хотя автоматика упрощает эксплуатацию системы, но значительно повышает цену ЛОС и его дальнейшего сервисного обслуживания.
Куда отвести стоки в загородном доме
При монтаже оборудования одним из главных является вопрос о том, куда поступает очищенная в установке вода. Самый простой вариант – отведение её самотёком. После очистки в ЛОС стоки сбрасываются прямо на рельеф или в дренажную сеть (траншея, придорожная канава) глубиной не менее 80-90 см, защищенную от затопления паводком. Второй вариант – фильтрующий колодец, используемый в тех случаях, когда отвод самотёком невозможен.
От ЛОС на расстоянии, определяемом проектом, делают железобетонный колодец глубиной около 3 м. на дно которого насыпают щебень (с целью увеличения производительности системы). Пропускная способность колодца зависит от вида грунта.
В песчаных почвах она составляет 80 л/сут. на 1 мг площади наружной поверхности фильтрующего цилиндра колодца, в супесчаных – 40 л/сут. В глинистых почвах или при высоком уровне грунтовых вод данная схема не работает. В этих случаях применяют дренажные насосы. Для откачки очищенной воды из ЛОС используют погружные устройства с условным проходом (максимальным размером примесей) 10-12 мм. Насос можно установить непосредственно в последней камере ЛОС либо в дополнительном промежуточном колодце, должен быть герметичным. Это необходимо, чтобы насос не перекачивал также и грунтовые воды.
При установке системы очистки сточных вод важно учесть, что она должна находиться на расстоянии 3-5 м от коттеджа, чтобы в зимнее время поступающие из дома стоки не замерзали на пути к ЛОС
Цены
Стоимость установок производители указывают по-разному. Одни называют цену лишь на само оборудование, другие -на систему «под ключ», то есть с учётом монтажа.
При выборе устройств для очистки стоков лучше ориентироваться на полный комплекс услуг. В среднем ЛОС + доставка на участок заказчика + монтаж будет стоить от 80 000 руб. (объём установки рассчитан на четырёх пользователей) до 140 000 руб. (на десять пользователей).
Для некоторых систем могут быть необходимы ежемесячные сервисные мероприятия, стоимость которых в год иногда доходит до 20% от цены оборудования.
Общим правилом для всех установок является очистка камеры-отстойника в среднем один раз в год от накопившегося избыточного ила с помощью ассенизационной машины. Стоимость услуг ассенизаторов – 750-800 руб./м 3 .
Какой объем установки сточных вод выбрать
Выбор бытовой очистной установки для конкретных условий строительства представляет собой сложную многофакторную задачу. В первую очередь необходимо рассчитать производительность оборудования, поскольку от этого зависят размеры ёмкости.
Удельная норма водоотведения (по СНиП 2.04.01 -85) составляет от 200 до 300 л на человека в сутки и включает пользование унитазом, ванной, душем, кухонной мойкой и стиральной машиной. Семья из трёх-четырёх человек в среднем тратит в сутки на умывание, мытьё посуды и стирку 200 л воды, на унитаз приходится еще 200 л, на душ и ванну – 400 л.
Всего получается 800 л. Размер ёмкости выбирают с учётом того, чтобы её рабочий объём превосходил суточную норму потребления воды в три-пять раз. Следовательно, в нашем примере нужен резервуар на 4 м 3 .
Монтаж аэрационной станции (ЛОС) своими руками – фото
а) Подготовка котлована подсистему б, в) Корпус установки помещают в котлован, г, д) Врезка подводных и отводных магистралей в корпус очистной станции е, ж) Монтаж электрооборудования, заполнение установки водой и обсыпка песком, з) Наружная часть аэрационной станции
СЕПТИК, БИОСЕПТИК ИЛИ СТАНЦИЮ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ – ВЫБРАТЬ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДОМА?
Раньше организовать в сельской местности «жизнеобеспечение» по городским стандартам было сложнее, чем в космосе. К счастью, времена изменились, вопрос решается и там, где подключение к централизованным водопроводу и канализации - дело нереально отдаленного будущего. Просто решается он локально для одного или нескольких домохозяйств - бурением артезианской скважины и выбором автономной системы канализации.
Что предпочесть - септик, биосептик или станцию биологической очистки?
Все варианты локальных очистных систем (ЛОС) имеют как «плюсы», так и минусы. Давайте разбираться!
Локальные принципы
Для начала немного науки. Надо понимать, что любое современное устрой ство, решающее «туалетную» проблему (кстати, включая биотуалет), работает благодаря микроорганизмам. В результате жизнедеятельности этих невидимых глазу существ в стоках идут процессы биологического окисления. Твердая фракция отходов разлагается, образуются другие органические соединения, а вода отстаивается. Все просто, но есть нюанс. Биологическое окисление бывает двух видов: аэробное (когда процесс идет с доступом кислорода) и анаэробное (без доступа).
И бактерии в этих процессах принимают участие разные. Когда за дело берутся аэробные, степень очистки соответствует действующим гигиеническим нормам; когда трудятся анаэробные - не соответствует, и требуется доочистка.
Что такое септик
Фактически септик - это накопитель-отстойник канализационных отходов с анаэробными бактериями. Конструктивно он представляют собой резервуар - герметичный или не имеющий дна. Есть модели, состоящие из не-
скольких емкостей, сопряженных друг с другом патрубками и переливами. Тяжелые частицы опускаются на дно, наиболее жидкая фракция последовательно перетекает из камеры в камеру. Отстаиваясь таким образом, сливы постепенно очищаются.
Теоретически чем больше у септика камер (емкостей), тем он лучше и надежнее. Но на практике в сложных системах выше риск поломки, их эксплуатация дороже, поскольку много комплектующих требует периодического обслуживания. Кроме того, как правило, наибольшее количество осадка остается в первой секции. Так что излишне усложнять септик не стоит, три емкости - оптимум.
Часть большого целого
Септик - устройство несамодостаточное. Благодаря анаэробным процессам сливы оставят в нем где-то 65% загрязнений. Куда же девать еще далекую от идеального состояния дурно пахнущую влагу? Ее сливают в дренажный колодец или уводят через так называемое «поле фильтрации» (участок земли, обустроенный подальше от дома особым образом для доочистки воды путем ее фильтрации через почву). Стало быть, надо иметь на своем земельном наделе этот дренажный колодец или место, достаточное для организации «поля фильтрации». Что делать с накапливающемся на дне камер осадком? Его периодически выгребают. Увы, без ассенизатора тут не обойтись. Значит, надо обеспечить свободный подъезд машины ассенизатора к септику. Эти моменты придется учитывать при выборе системы автономной канализации.
«Плюсы» и «минусы» септиков
Сохранение работоспособности после длительных перерывов в использовании.
Некоторым моделям не требуется подключение к электричеству.
Низкая степень очистки стоков - до 65 %.
Возможны неприятные запахи вблизи установки.
Для монтажа требуется значительное пространство на участке.
Для обслуживания необходимы подъездные пути.
Сложный монтаж объемного и тяжелого оборудования.
Септик не лучшее решение при высоком уровне грунтовых вод и если участок глинистый.
Что такое биосептик
Это разновидность септика, в котором процесс очистки усилен регулярной загрузкой бактериальных препаратов.
В его конструкции предусмотрен биофильтр - небольшой резервуар с химически инертной, устойчивой к гниению засыпкой. Это могут быть, к примеру, пенопластовые шарики, шунгизит, керамзит или ракушечник. Засыпка является отличной средой для роста бактериальных колоний и одновременно играет роль механического фильтра - задерживает твердые фрагменты канализационных сливов. Степень очистки в биосептике несколько выше, чем в обычном, и осадка на дне камер образуется меньше. То есть при прочих равных условиях ассенизатора придется вызывать реже.
Что такое аэротенк
Вообще-то изначально аэротенком называли резервуар, в котором очищаемые стоки смешиваются с активным илом - биоценозом микроорганизмов, способных поглощать органику. Сегодня нередко аэротенком называют установки глубокой биологической очистки, включающей этот резервуар. Разновидность биосептика? Наверное, можно сказать и так. Но, определенно, разница между аэротенком и септиком с биофильтром принципиальная: здесь используются другие бактерии, аэробные.
Работа системы основана на биологическом окислении с доступом воздуха, который нагнетает компрессор. За счет аэрации процесс окисления происходит равномерно по всему объему. «Конечный продукт» - не имеющий запаха ил - подается в специальный отсек. Отфильтрованная вода не нуждается в доочистке!
НА ЗАМЕТКУ
Любой ЛОС рассчитан на определенное количество пользователей. Для расчета объема очистного сооружения рекомендуется исходить из 200 л/ сутки на человека. Важен и объем одновременного сброса стоков («залповый сброс»). Этот показатель способен сильно повлиять на качество очистки. Чем больше пропускная способность ЛОС в сутки, тем больше у нег о должен быть запас для одновременного приема сбросов с различных сантехнических узлов в течение часа.
«Плюсы» и «минусы» аэротенка
Высокая степень очистки стоков - продукт на выходе без запаха.
Возможность установки в вентилируемом подвале. Аэротенк не обязательно закапывать в грунт, как септик (фановый стояк обязателен!).
Экономится место на участке - «поле фильтрации» не нужно.
Зимой аэротенк более эффективен, чем септик (аэробные процессы происходят с выделением тепла, анаэробные - с поглощением).
Деятельность человека, как и любого другого живого существа, всенепременно сопровождается выделением немалого количества отходов жизнедеятельности. В современных условиях практически все из них уносятся вдаль водами канализационных рек. Наконец, нашу цивилизацию практически невозможно себе представить без огромного количества заводов и прочих предприятий, которые также во множестве продуцируют сточные воды.
О процессе обезвреживания стоков
Очистка сточных вод является процессом, после прохождения которого стоки пригодны для использования в технических целях или же возврата в окружающую среду без ущерба для последней. Словом, способ зависит от дальнейшего использования жидкости. К примеру, сточные воды от раковин - не то же самое, что содержимое сливных ям, куда спускается содержимое унитаза.
Почему это так важно?
В апреле 1993 года более 400 тысяч человек в Милуоки оказались на больничной койке в результате попадания в питьевую воду криптоспоридии. После этого случая, который получил мощный резонанс в ВОЗ, мировая общественность стала намного осторожнее относиться к той жидкости, которая течет из-под кранов под видом «питьевой воды». Это мнение только окрепло после обнародования некоторых случаев эпидемий в Индии, в результате которых сотни человек умерли. А ведь дело было в обычной кишечной палочке, попавшей в водопровод из плохо очищенных стоков! Так что очистка сточных вод - чрезвычайно важный процесс, который сохраняет жизнь и здоровье людей.
Любые загрязнители коренным образом меняют вкус, цвет и запах жидкости, не говоря уже о ее пригодности для использования в пищевых или технических целях. Наиболее опасными являются промышленные стоки, так как в них нередко содержатся такие концентрации тяжелых металлов и иных веществ, которые в десятки и сотни раз превышают самые «оптимистичные» ПДК. Конечно, в этом случае все зависит от конкретного производства, которое сбрасывает сточные воды. Канализация среднестатистического города по сравнению с ними может показаться «родником», так как в ней, по крайней мере, не бывает радиоактивных изотопов или огромного количества тяжелых металлов.
Классификация стоков
Опасные загрязнения, которые делают воду непригодной для питья и использования в бытовых целях, можно квалифицировать как физические, химические, биологические факторы. Особняком стоит выброс радиоактивных изотопов. Соответственно, классификация загрязнений будет идентична причинам, которые их вызывают:
- Механические факторы. Характеризуются резким увеличением мельчайшей механической взвеси в жидкости.
- Химические. В воде повышено содержание любых химических соединений. При этом не имеет значения, могут ли эти вещества оказывать негативное влияние на здоровье человеческого организма.
- Биологические и бактериологические (бытовые сточные воды). Очень опасный вид загрязнений, так как в этом случае в воде превышено содержание микроорганизмов. В самом начале статьи мы уже говорили, чем это чревато.
- Тепловые загрязнения. Так называется сброс в реки и другие водоемы воды из прудов-охладителей при ТЭЦ и АЭС. Не стоит относиться к этой разновидности легкомысленно, так как подобные явления приводят к массовой гибели эндемиков, приспособленных к низким температурам воды, которые характерны именно для нашей местности.
- Радиоактивные. В воде и донных осадках обнаруживаются радиоактивные изотопы. Такое бывает, когда неисправна система сточных вод на некоторых промышленных предприятиях или АЭС.
Характеристика основных разновидностей отходов
В наших условиях наиболее распространены стоки трех типов:
- Примеси неорганического происхождения, включая даже нетоксические соединения.
- Вещества органического происхождения.
- Смешанные стоки.
Очень опасны отходы металлургических производств, так как в них содержится огромное количество тяжелых металлов и прочих токсичных соединений. Они изменяют физические свойства воды. В тех водоемах, куда попадает эта отрава, погибает все живое, включая деревья и прочую растительность по берегам. Органику же сбрасывают нефтеперерабатывающие комплексы и подобные производства. В стоках есть не только сравнительно безопасная нефть, но и предельно ядовитые фенолы и подобные им вещества. Кроме того, не следует сбрасывать со счетов предприятия животноводческого типа.
Они выбрасывают гигантское количество органики. Последний вызывает резкое ухудшение органолептических свойств воды. В водоемах, куда попадают сточные воды предприятий, происходит резкое развитие микроскопических водорослей, цветение, в жидкости до минимума падает содержание кислорода. Рыбы и прочие гидробионты погибают. Производство электроники, в том числе травление печатных плат и выпуск радиотехнической продукции различных типов, дает стоки смешанного типа. В их составе имеются красители, тяжелые металлы, ацетон, фенолы и прочие соединения.
Опасность попадания в воду нефтепродуктов
В настоящее время ученые всего мира бьют тревогу, так как в Мировой океан попадает гигантское количество нефти. Она образует на поверхности воды тончайшую пленку, которую порой можно заметить только по радужным разводам. Это не только приводит к значительному ухудшению органолептических свойств жидкости, но и к резкому снижению поступления кислорода, который попадает в океан путем диффузии. Опять-таки страдают гидробионты, причем особенно бьет нехватка этого вещества по кораллам, численность которых в морях и океанах катастрофически падает с каждым годом. Всего лишь 10 мг нефти и нефтепродуктов делают воду абсолютно непригодной для питья и жизни живых существ.
Чрезвычайно опасны фенолы, о которых мы неоднократно упоминали выше. Они присутствуют в стоках практически всех промышленных предприятий. Особенно это относится к тем из них, которые занимаются производством кокса. В присутствии этих веществ происходит массовая гибель обитателей прудов, рек, морей и океанов, а сама вода приобретает крайне неприятный, гнилостный запах.
Какие в них имеются вещества?
На очистные сооружения сточных вод попадают стоки следующего состава:
- Белки - 28%.
- Углеводы - 17,5%.
- Жирные кислоты - 10%.
- Масла, жиры - 27%.
- Детергенты - 7%.
Как можно заметить, основная доля загрязняющих веществ - органика. В промышленных условиях обсуждать какой-то состав сточных вод бессмысленно, так как в каждом случае он свой. В частности в некоторых случаях прямо в реку (!) сбрасывается якобы очищенная «вода», которая по внешнему виду и составу напоминает использованное моторное масло.
Основные источники загрязнений
Как правило, в загрязнении среды виноваты промышленные и социальные объекты, а также животноводческие и птицеводческие фермы. Очень опасны твердые отходы, которые образуются при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, а также стоки, образующиеся в процессе деревопереработки. Водный и железнодорожный транспорт дают немало отходов биологического происхождения. При попадании в водные источники они вызывают их обсеменение кишечной палочкой или яйцами глистов. Особенно опасно, когда выше по течению реки стоит какое-то медицинское учреждение.
Общие сведения о процессе очистки
Обработка включает в себя следующие способы:
- Механические. Сюда относится фильтрация, которую используют все очистные сооружения сточных вод, а также отстаивание.
- Физические. Это электролиз, аэрация, обработка стоков ультрафиолетовым излучением.
- Химические методы. Применяются специальные составы для осаждения и обеззараживания веществ, которые могут содержаться в стоках.
- Биологическая очистка сточных вод. В этом случае используются растения, усваивающие органику, а также некоторые виды простейших, улиток и рыб.
Общая обработка
Перед началом обработки проводится подготовительная работа. Точнее, анализ сточных вод. Специалисты химических лабораторий определяют, какие именно загрязнители в них содержатся. Это помогает выбрать лучшую стратегию по их нейтрализации. Общая процедура очистки сточных вод включает отсеивание: твердых частиц, бактерий, морских водорослей, растений, неорганических примесей и органических веществ. Удаление твердых частиц - самый простой этап. Он включает в себя фильтрацию и осаждение путем отстаивания. Куда сложнее очистить сточные воды от тонких взвесей, которые обычными фильтрующими материалами не задерживаются.
Одним из наиболее простых и дешевых методов, который, тем не менее, обеспечивает высокую степень очистки, является использование активированного угля. Фильтры с этим материалом используются практически на всех предприятиях, руководство которых серьезно относится к защите окружающей среды.
Как работает активированный уголь?
Главным преимуществом угля является его высокая способность к абсорбции. Проще говоря, на поверхности частичек этого вещества имеется такое количество пор, что они могут задержать такое количество загрязняющих воду соединений, которое в несколько раз превышает объем самого угля. Именно процесс улавливания, связывания загрязняющих реагентов и называется абсорбцией. Следует отметить, что с целью очистки питьевой воды уголь использовался еще до нашей эры. Активное исследование и производство этого материала началось во время двух мировых войн. Факторами, влияющими на поглощение, являются размер частицы, площадь поверхности, структура связываемого вещества, кислотность среды (pH-фактор), температура, которую имеют сточные воды.
Какие именно вещества может связывать активированный уголь?
Древесный уголь поглощает много веществ, начиная от цветных металлов и заканчивая сложными органическими соединениями (к примеру, фенолами). Конечно, от радиоактивных соединений он не защитит, но основные виды неорганических и органических примесей с его помощью удалить можно.
Коагуляция загрязняющих веществ
В некоторых случаях для очистки могут быть использованы специальные жидкости, в состав которых входят частицы коллоидных веществ. Для чего они нужны? Все просто - микроскопические частицы, объединяясь с молекулами загрязняющих веществ, заставляют их выпадать в осадок. Явление известно как коагуляция. В некоторых очистных сооружениях используется также метод электролиза. Метод схож с предыдущим, так как ионы, образующиеся при этом процессе, также способствуют осаждению загрязняющих примесей.
Напротив, современные исследователи все чаще предлагают методы, при которых используются массивные молекулы, которые с большей эффективностью могут связывать и осаждать загрязнители. Такой процесс называют флокуляцией.
Используемые химические соединения
Подробнее о методе отстаивания
Как бы там ни было, но связанная органика выпадает в виде хлопьев или геля. Эти осадки сточных вод могут быть с легкостью отловлены при помощи простейшего механического фильтра. Данный метод работает лучше всего с относительно плотными частицами (например, илом и прочими тяжелыми органическими примесями), в то же время более легкие частицы (например, микроскопические морские водоросли) лучше удаляются при помощи отстаивания. Осадительный чан должен быть достаточно большим, дабы заполнение его шло как можно медленнее. Связано это с тем, что для нормального протекания процесса требуется не менее четырех часов. После того как органические и неорганические примеси осядут на дно, воду можно считать условно очищенной, годной для использования в технических целях. Этот метод чаще используется при предварительной обработке стоков.
Затем приходит черед аэрации. Вода поступает в гигантские чаны, куда попадает сжатый воздух под большим давлением, выводимый в жидкость посредством распылителей. Вы когда-нибудь видели, как работает компрессор в обычном аквариуме? В этом случае происходит практически то же самое. Аэрация позволяет насытить воду кислородом и вывести в осадок оставшиеся органические примеси. После такой обработки жидкость чаще всего подается в специальные пруды, засаженные высшей водной растительностью (биологическая очистка сточных вод). И только потом вода считается пригодной для использования в технических целях. Ею можно поливать посадки овощей и фруктов, а также сбрасывать в природные водоемы.
Процесс урбанизации и в частности расширение коммунальных хозяйств усложняет задачи обслуживающих городских организаций. Борьба со сточными загрязнениями в этом отношении является особенно важной, поскольку отходы потребления бытовых жидкостей оказывают непосредственное влияние на гидрологическую систему местности. В связи с этим разрабатываются и более эффективные средства минимизации негативных процессов воздействия на окружающую среду. Сегодня очистка стоков организуется с учетом нескольких факторов устранения вредных микроорганизмов. Основным способом водоочистки по-прежнему является обустройство механических фильтрующих станций, но все чаще появляются и комплексные установки, которые выполняют и высококачественную биологическую водоподготовку.
Особенности современной очистки сточных вод
Инженерное оборудование развивается по общим направлениям, которые ориентируются на повышение эргономичности и надежности. Поэтому современная канализационных стоков отличается многофункциональностью, эффективностью и удобством в управлении. И промышленные, и бытовые системы фильтрации стоков оснащаются панелями контроля с широким спектром настроек.
Кроме этого, разработчики проектов канализационных и септических систем стремятся максимально рационализировать коммуникационные сети, оптимизируя и энергоресурсы. Иными словами, очистка стоков в некоторых узлах может соединяться и с комплексными системами управления инжинирингом дома или предприятия. И это не говоря о повышении основных эксплуатационных возможностей очистительного оборудования, что достигается за счет использования высокотехнологичных
Механическая очистка
Весь процесс очистки делится на несколько этапов, которые имеют существенные технологические отличия. Этап механической фильтрации является первичным и в то же время многоэтапным. Простейший механизм такой очистки можно наблюдать на улицах в виде металлических, бетонных или пластиковых решеток, которые задерживают мусор, листву, камни и другие крупные элементы. В дальнейшем стоки могут направляться через канализационный канал в специальные центрифуги и гидроциклоны. Также для задержания микроскопических частиц применяется специальный процеживатель - в сущности, это фильтрационная станция очистки. Сток благодаря такому оборудованию может очищаться от элементов величиной до 0,25 мм. В совокупности этапы очистки к этому моменту позволяют устранять порядка 80% инородных тел в сточной жидкости.
Биологическая очистка
Средства такого рода очистки обычно используются как продолжение механической фильтрации. Можно сказать, базовая очистка процеживателями подготавливает жидкость для более глубокой переработки биологическими станциями. При этом оба метода работают по разным принципам. То есть неправильно считать, что механическая фильтрация задерживает большие частицы, а биологические установки - маленькие. Второй вариант основной акцент делает на экологическом обезвреживании воды, которая не наносит химического вреда в процессе содержания и после выпуска ее в водоемы. На сегодняшний день биологическая очистка стоков главной целью ставит устранение органики или ее переработку. В результате состав жидкой среды сохраняет лишь растворенные нитраты и кислород. На практике такую очистку реализуют двумя способами - естественным или искусственным. В первом случае сточная вода рассеивается на и в Искусственная же очистка выполняется в специальных аэротанках, которые выпускают экологически безопасную воду в водоемы.
Химические и термические способы очистки
С точки зрения ликвидации негативных процессов разложения в сточной среде одним из наиболее эффективных способов является химреагентный. Как правило, эта группа методов базируется на окислительно-восстановительных реакциях, которые в сущности отменяют одни реакции, заменяя их другими, экологически менее опасными. Но самым действенным методом борьбы с загрязнениями в сточных водах является термическое воздействие. Осуществляется данный метод с помощью печных установок и горелок, в которых происходит пережигание жидкости. Практикуется и очистка стоков огневым методом без применения печных сооружений. Технологически этот способ предполагает распыление жидкости, находящейся в мелкодисперсном состоянии, в специальный факел, формируемый при сжигании газообразного топлива. В итоге происходит испарение воды, при котором устраняются и вредные соединения.
Утилизация осадка
Новые технологии, благодаря которым обеспечивается полная ликвидация продуктов разложения, пока используются не на всех очистных сооружениях. Более того, не всегда такой принцип оправдывает себя экономически. Поэтому все еще распространены традиционные каналы очистки, работа которых оставляет осадки. Новые же технологии в таких процессах переработки проявляют себя на финальном этапе утилизации остатков. В частности, используются метантенки. Это массивные железобетонные баки, в которых путем брожения формируется биогаз. В итоге образуется метановое топливо, которое в дальнейшем может применяться в котельных вместо традиционного горючего. Также комплексная очистка стоков с ликвидацией осадка предусматривает использование методов механического обезвоживания с применением специальных аппаратов - центрифуг, ленточных или камерных прессовочных установок. В дальнейшем продукты такой переработки в зависимости от химического состава могут использоваться в сельском хозяйстве как удобрение.
Заключение
На данном этапе развития канализационных систем многие производители решают проблему полного перехода на один из методов очистки. Связано это с тем, что техническая организация нескольких этапов переработки загрязненной жидкости дорого обходится и требует подключения больших ресурсов в процессе обслуживания. В качестве альтернативы рассматривается биологическая станция очистки стоков, в которой также предусматриваются функции механической переработки, но только как вспомогательные этапы. Впрочем, и этот вариант нельзя назвать универсальным, поскольку биологические аэротанки проигрывают по эффективности устранения вредных частиц той же термической очистке. Поэтому все еще целесообразно подходить к решению проблемы очистки сточных вод посредством разработки проектов, учитывающих индивидуальных условия и требования работы очистного оборудования.
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 2017Химический способ очистки стоков, как правило, используется на промышленном производстве, где в результате деятельности вода загрязняется различными веществами. Для того, чтобы удалить из загрязненной воды многообразные примеси, в нее добавляют специальные реагенты, которые помогают образовывать труднорастворимые вещества, выпадающие в осадок. Химический способ очистки также предполагает обеззараживание уже очищенной воды при помощи хлорсодержащих реагентов, уничтожающих болезнетворные микроорганизмы.
Механическая очистка сточных вод
Механическая очистка сточных вод способствует удалению крупного мусора и частиц минерального происхождения, которые находятся в стоках в нерастворенном взвешенном состоянии. При механической очистке сточные воды проходят через песколовки, решетки и специальные фильтры, затем они отстаиваются в отстойнике, где частично фильтруются и осветляются. Данный способ применяется непосредственно перед биологической очисткой.
Биологическая очистка канализационных стоков
Биологическая очистка призвана освободить сточную воду от растворенных в ней органических соединений. В этом процессе принимают участие особые группы микроорганизмов: аэробы, которые развиваются только при наличии в сточной воде кислорода, и анаэробы, которым требуется дефицит кислорода. Соответственно, и очистка бывает аэробная и анаэробная. В современных очистных сооружениях применяется сочетание анаэробной и аэробной очистки, дающей замечательные результаты.
Аэробная очистка происходит в аэротенках, в септиках с биофильтром, на полях фильтрации и поглощения, в фильтрующих колодцах с естественным и принудительным поступлением воздуха. Принудительный приток воздуха создается в очистных установках при помощи компрессоров. Во всех остальных случаях кислород поступает из окружающего воздуха. Данный химический элемент является главным в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий. При наличии кислорода аэробы начинают активно размножаться и питаться органическими загрязнениями, в результате чего происходит интенсивное очищение стоков. Параллельно наблюдается образование активного ила в очищаемой воде. Активный ил является очень полезной субстанцией, так как он смешивается с канализационными стоками и вызывает процессы окисления опасных органических соединений, превращая их в простые и безвредные составляющие. В итоге вода освобождается от бактериальных загрязнений, становится прозрачной, теряет неприятный запах канализационных стоков.
Преимуществом аэробной очистки является практически полное очищение сточных вод от органики. Анаэробная очистка происходит без доступа воздуха. Для этого изготавливаются специальные закрытые резервуары, где создается дефицит кислорода.
Такие условия являются благоприятными для анаэробных бактерий, которые участвуют в сбраживании и разложении органики на воду, метан, углекислоту и прочие простейшие соединения. Анаэробная очистка протекает в септиках, метатенках и специальных двухъярусных отстойниках.
- Обогрев труб греющим кабелем и другие способы утепления
