Особенности проектирования станции очистки канализационных стоков

Первый тип ЛОС — септики

септик КЕДР

ЛОС септик представляет собой систему технологически связанных емкостей, в которых происходит механическая очистка сточных вод — отстаивание, и биологическая — бескислородное сбраживание, то есть перегнивание. В зависимости от конструкции септика емкости могут быть объединены в одном корпусе и соединяться переливными отверстиями, либо размещаться в почве раздельно и соединяться трубами. Какой бы ни была конфигурация анаэробного септика, степень очистки стоков в нем не превысит 70%.

Чаще всего выпускаемые промышленностью септики имеют моноблочный пластиковый корпус, поделенный на четыре камеры. Стоки самотеком переливаются из камеры в камеру, последовательно отстаиваясь в каждой и подвергаясь анаэробной обработке. Если отвод очищенной воды из септика самотеком невозможен, в четвертой камере может быть установлен дренажный насос. Иногда дачные умельцы самостоятельно строят самодельные ЛОС — в основном это простейшие двухкамерные септики с поглощающим колодцем.

Анаэробная технология обработки сточных вод позволяет максимально упростить конструкцию ЛОС, но не обеспечивает нужную степень очистки. Выходящая из септика вода осветлена лишь на 70%, по этой причине обработку стоков в септике называют предварительной очисткой.

Септик обеспечивает только предварительную очистку стоков. Доочистка проводится вне септика. Вам придется достраивать к септику поглощающий колодец или поле фильтрации, чтобы осветленные в септике стоки прошли полный цикл очистки. И только после этого у вас может получиться что-то, похожее на ЛОСы.

Доочистка обычно проводится в почве, для этого в зависимости от типа грунта строится поле фильтрации или поглощающий колодец. Проще и дешевле создать поглощающий колодец, но это возможно только в песчаном грунте и при низком уровне грунтовых вод. Как видим, анаэробные локальные очистные сооружения неизбежно требуют дополнительных расходов для компенсации своей низкой эффективности.

С целью увеличить эффективность анаэробных ЛОС в их конструкцию иногда добавляют аэраторы и биофильтры. Биофильтр имеет особую структуру — пористый материал, волокна, гранулы и любой другой материал, с большой суммарной площадью поверхности. На поверхности биофильтра живут колонии бактерий, помогающие в переработке загрязнений. Биофильтр немного улучшает качество механической и биологической очистки стоков в септике, но не может довести его до уровня УГБО. По сути биофильтр — это очень маленькое поле фильтрации, спрятанное в пластиковый корпус. Но известно, что для полной доочистки стоков из септика площадь поля фильтрации должна составлять несколько десятков квадратных метров. Таким образом биофильтр для септика будет лишь дополнительной, но не окончательной ступенью очистки. Главная причина недостаточной эффективности в самой конструкции септика.

Также для увеличения эффективности анаэробного метода выпускаются специальные биопрепараты, так называемые «бактерии для септика». Однако серьезного влияния на качество анаэробной очистки они оказать также не способны. Основная задача таких добавок — восстановить популяцию бактерий, уничтоженных бытовой химией, низкой температурой и другими негативными для микрофлоры факторами.

почвенная доочистка стоков из септика

Преимущества септика:

• высокая надежность, обусловленная простой конструкцией;
• относительно низкая стоимость;
• энергонезависимость;
• простота обслуживания ЛОС, которая сводится к откачке осадка раз в 1-3 года.

Недостатки септика:

• низкая степень очистки стоков;
• низкая производительность;
• большой объем земляных работ при монтаже ЛОС, особенно в глинистых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод;
• сброс очищенной воды возможен только с доочисткой в грунте (в зависимости от свойств грунта — в поле фильтрации или в колодце поглощения);
• раз в несколько лет необходима замена или регенерация поля фильтрации;
• место расположения ЛОС должно быть доступно для подъезда ассенизационной машины;

работа анаэробной ЛОС может сопровождаться неприятным запахом.

Для небольшой летней дачи с 3-5 пользователями локальные очистные сооружения на базе септика вполне пригодны, если Вас не смущают дополнительные расходы на строительство зоны почвенной доочистки и периодический вывоз осадка из приемной камеры септика.

ЛОС на базе септиков входят в состав оборудования для устройства автономной канализации ценового класса «ЭКОНОМ», предлагаемого компанией БИИКС.

Общий принцип действия очистной установки

Функционирование любого септика базируется на принципах гравитационного отстаивания и биологической фильтрации естественным или принудительным методом. Возможно применение биоферментных препаратов и биофильтров. Условно последовательность очистки нечистот можно разбить на несколько стандартных этапов.

Этап 1. Первичная очистка. По канализационной трубе от дома сточные воды поступают в первый бак или отсек. Здесь происходит грубая чистка от взвешенных крупных частиц. Тяжелые взвеси (песчинки и подобные нерастворимые включения стоков) оседают на дно камеры. Легкие фракции (жиры и масла) поднимаются на поверхность и перетекают во следующий отсек.

Этап 2. Разложение тяжелых частиц. Опустившиеся на дно первой камеры отходы начинают бродить и разлагаться – продолжительность процесса около 3-х дней. В результате нечистоты распадаются на густую массу, углекислый газ и воду.

На дне первого отсека накапливается ил, который периодически надо удалять. Эффективность очистки жидкости в первой камере составляет около 60%. Для отвода в грунт этого недостаточно, поэтому требуется доочистка (+)

Этап 3. Повторная очистка. Во второй камере происходит повторное разложение нечистот. В некоторых септиках на данном этапе за счет действия специальных бактерий и препаратов распадаются химические (отходы средств личной гигиены) и органические соединения.

Этап 4. Отвод жидкости. Дальнейший путь воды зависит от типа очистной системы. Очищенная жидкость может поступать в резервуар для последующего полива огорода.

Если степень очистки недостаточная, то вода проходить процесс доочистки через инфильтрат, дренажный колодец, поля для грунтовой фильтрации и т.п.

Схематическое описание традиционного принципа работы септика передает общие черты процесса. Каждая модификация очистной установки имеет конструктивные и эксплуатационные нюансы исполнения.

Принцип работы

Принцип работы станций очистки стоков основан на разложении загрязнителей с помощью микроорганизмов, которые активны при наличии в жидкости кислорода.

Наиболее совершенными системами являются станции глубокой биологической очистки. Стоки, прошедшие через ГБО, пригодны для повторного использования, сброса в грунт или водоём. Не требуют дополнительных устройств для доочистки.

Сама система состоит из модулей (камер), в которых происходит поэтапная нейтрализация загрязняющих веществ. Также есть насосы, выполняющие функцию перемещения стоков из одной камеры в другую и компрессор, обогащающий жидкость кислородом.

Основные этапы ГБО происходят следующим образом:

1. По канализационным сетям стоки попадают в первую камеру. Он работает по принципу отстойника – вещества с более высокой плотностью выпадают в осадок, с более низкой – образуют плёнку на поверхности воды.
2. С помощью насосов жидкость перемещается в очередной отсек. Здесь находятся бактерии, жизнедеятельность которых поддерживает компрессор. Микроорганизмы (активный ил) разлагают загрязняющие вещества.
3. В следующей камере ил отделяется от жидкости, а затем поступает в сборный отсек – илонакопитель. Чистая вода откачивается в дренажный колодец.

Это лишь базовые этапы очистки стоков. В зависимости от модели в станциях могут быть присутствовать такие звенья, как:

• песколовка — кроме отстаивания, здесь взвешенные вещества удаляются за счёт центробежных сил;
• обезвоживатель — уменьшает количество воды в накопленных загрязняющих веществах;
• механическая решётка — собирает крупный мусор на начальном этапе очистки;
• УФ-обеззараживатель — уничтожает микроорганизмы с помощью ультрафиолетового излучения;
• сорбционные фильтры — доочистка: устраняет излишки хлора и специфические загрязнители.

Работа СБО на примере системы серии БИО-Б-П

Данная система рассчитана на очистку стоков при постоянном проживании не более 345 человек. За 1 с через систему проходит 100 м3 стоков. Эффективность очистки в зависимости от вида загрязнителей 97–99,3%.

Базовая комплектация БИО-Б-П состоит из:

• КНС (канализационно-насосной системы);
• песколовки;
• УФ-обеззараживателя;
• илонакопителя;
• системы биологической очистки;
• компрессора;
• обезвоживателя.

Процесс следующий:

1. По входящим патрубкам жидкость попадает в отсек, где задерживается крупный мусор.
2. Вода собирается в ёмкость, где  в дальнейшем она подаётся на очистку порционно (работает КНС).
3. Стоки попадают в песколовку, а после в блок биологической очистки.
4. Лишний ил с загрязнителями  переходит в сборный блок — илонакопитель, а затем в обезвоживатель.
5. Вода после биологической очистки переходит в отсек УФ-обеззараживания.
6. По выходному патрубку очищенные стоки удаляются из системы в место назначения (колодец, водоём и т.д.).

Какой септик выбрать

Выбор септика зависит от его производителя либо способности переработать тот объём стоков, который образуется на даче. По СНиПу, объем камер должен вмещать то количество стоков, которое образуется в доме за 3 суток.

Если за 24 часа образуется не больше кубометра стоков, тогда устанавливается однокамерное устройство. Двухкамерные септики монтируют в домах, где за сутки расходуется от 1-10 куб. воды.

Если расход превышает 10 кубометров, применяют трехкамерную модель. Для обустройства нежилой дачи понадобится дешевый септик-накопитель, представленный в виде резервуара. По мере заполнения его понадобится очищать.

Если на даче есть постоянные жильцы, монтируется переливное сооружение, в котором стоки накапливаются и очищаются. На дачном участке с бассейном либо сауной рекомендуется устанавливать производительную модель. При значительном расходе воды монтируется септик, укомплектованный аэратором. Последнее устройство создает условия для жизнедеятельности аэробных бактерий.

Септик с биофильтром монтируется на дачном участке, где есть постоянные жители. В противном  случае длительный простой в работе биоматериала приведет к гибели питательной среды. На даче можно установить готовый септик, для которого характерны следующие плюсы:

• простая установка;
• быстрое подключение системы;
• при монтаже отсутствует строительный мусор.

Минус устройства – высокая цена. Готовые септики выбираются с учетом их производительности:

• мини-септики, которые рассчитаны на проживание в доме 1-2 человек;
• объёмные устройства.

Современные производители изготавливают септики из нержавеющей стали и стеклопластика. Последние устройства не требуют применения строительной техники. Чтобы защитить емкость от всплывания и движения почвы, проводят следующие работы:

• бетонируют стенки и дно котлована, в котором будет устанавливаться септик;
• фиксации емкости капроновыми ремнями.

Известные производители септиков:

1. Танк.
2. Топас.
3. Тритон.
4. Кедр.
5. Крот.

Классификация канализационных станций

Классификация канализационных станций.

По габаритам станции различные – от компактных, размещаемых в санузле, до цистерн на десятки кубов. Габариты – не единственное различие в моделях. КНС классифицируются по многим другим признакам.

Основной узел оборудования – насос.

Бывают такие типы помп:

1. Погружные напорные. Постоянно находятся в перекачиваемой жидкости. Поэтому корпуса изготавливают устойчивыми к химически активным веществам. Не требуют отдельного места, хотя при необходимости можно установить на поверхности. Помпа постоянно охлаждается, поэтому служит долго.
2. Консольные. Агрегаты с большими габаритами и мощностью. Используются в промышленности. Устанавливаются на бетонную площадку.
3. Поверхностные самовсасывающие. Способны перекачивать нечистоты с высокой степенью загрязненности, твердыми включениями. Удобны в обслуживании. Закачивают стоки в корпус станции, откуда их удаляют очищенными.

Возможна установка в горизонтальном, вертикальном положении. Располагают в углублениях, на поверхности. Основное оборудование может быть заглубленным, а блок управления – снаружи.

Руководство работой станций осуществляется по схемам разной сложности.

Возможны такие виды управления:

1. Ручное – простое и надежное. Модули запускаются и отключаются в зависимости от степени заполнения резервуаров, которые проверяются человеком. Применяются в частном секторе, при небольших объемах стоков.
2. Дистанционное. Датчики контролируют состояние емкостей, сведения отражаются на пульте. С него управляют работой насосов.
3. Автоматическое. В резервуаре КНС или поблизости находятся датчики и реле.

Оборудование различают также по типам сточных вод:

1. Для нечистот из частного дома, небольших заведений. Эксплуатируется в стандартных условиях.
2. Промышленное. Для оборудования, размещенного в емкостях, помп используются материалы, устойчивые к химическим веществам, изменениям температуры.
3. Для ливневой канализации. Оснащается дополнительным оборудованием.
4. Для стоков с осадками. Применяется преимущественно в больших системах канализации. Требует дополнительного оборудования для работы с отложениями.

Устройство и принцип работы КНС

Вариантов исполнения КНС два:

• готовое для установки и подключения оборудование;
• с комплектующими под индивидуальный проект канализации.

Устройство и принцип работы КНС.

Компактные мини-станции

Устройство несложное, состоит из таких узлов:

• водонепроницаемый корпус с выходами для подключения точек слива;
• электродвигатель;
• рабочее колесо с кромкой для измельчения отходов;
• датчики и автоматические включатели.

Работают станции по простому принципу. Когда в емкость поступает вода, датчик подает сигнал на исполнительное реле, которое включает двигатель. Из приемной части стоки перекачиваются в трубопровод. По нему попадают в распределительную емкость, откуда направляются в очистные сооружения или централизованную канализационную систему.

Крупные включения измельчаются. Это позволяет эффективно отвести вместе с жидкостью фрагментарные частицы, предупредить засоры. Отходы не могут возвратиться назад в приемный резервуар, даже когда помпа не работает, потому что станция оборудована обратным клапаном.

В корпусе имеется до 5 отверстий, к которым подключают сантехнические приборы. При одновременном сливе из всех насос может не справиться со стоками. Теоретические расчеты его производительности основаны на количестве приборов, которые можно подключить.

Мини-КНС оборудована воздушным клапаном. Через него в систему, когда работает помпа, подсасывается воздух. Это предупреждает отток воды из сифонов.

КНС для загородного дома

Загородные коттеджи оборудуют резервуарами большой вместимости, общий объем которых может достигать десятков кубов. В качестве накопительных емкостей используют покупные баки или делают герметичные колодцы из бетонных колец, резервуары из монолита. Долговечностью отличаются стекловолоконные и пластиковые цистерны. Они служат без ухода не менее 50 лет.

Многие производители берутся изготовить комплектующие под заказ.

Основные элементы домашней КНС:

1. Накопитель необходимой емкости.
2. Насосы – основной и вспомогательный.
3. Самотечный и напорный трубопроводы.
4. Задвижки и обратные клапаны.
5. Поплавковые выключатели.
6. Исполнительный блок управления.

КНС для загородного дома.

При автоматическом управлении на станции установлены поплавковые датчики. Они расположены в камере на разной высоте.

Работа станции проходит таким образом:

• когда жидкость самотеком достигает первого поплавка, помпа выключена;
• если стоки на уровне второго датчика, она включается;
• при достижении третьего поплавка в работу вступает резервная помпа.

Когда жидкость откачана, ее уровень падает до нижнего датчика, оборудование отключается. При необходимости автоматическое управление переводят в ручное.

Загородная КНС может оснащаться дополнительным оборудованием:

• расходометром;
• вихревым регулятором потока;
• сорбционными фильтрами.

Обслуживать автоматику удобно, когда электрическая часть размещается в шкафу.

Септики

Септики представляют собой установки локальной канализации для сбора, отстаивания и очистки сточных вод. Они могут состоять из одного, двух и более емкостей, связанных между собой коллекторами.

Конструкции септиков отличаются по принципу действия, способу установки и форме.

В однокамерных септиках предварительная очистка стоков происходит в накопительном устройстве, где крупные механические примеси оседают на дно. Доочистка происходит при естественной фильтрации через почву. Однокамерные септики подходят для небольших частных домов и дач.

Многокамерные агрегаты выполняют многоступенчатую очистку:

• в первой камере происходит оседание песка, ила и прочих твердых компонентов;
• осветленная вода переливается во второй отсек, где выполняется биологическая очистка стоков путем воздействия микроорганизмов и естественного брожения;
• очищенная под действием естественных биологических процессов жидкость переливается в третий отсек, откуда через дренажную систему впитывается в грунт или используется для бытовых нужд.

Септики могут дополнительно укомплектовываться жироуловителями.

Основные преимущества септиков:

• независимость от наличия электроснабжения;
• простота обслуживания;
• доступная стоимость;
• высокая эффективность.

Полная автономность позволяет эксплуатировать септики в любое время года.

Рис. 3. Многокамерный септик.

Аэротенки

Эти приспособления входят в состав габаритных промышленных очистных сооружений канализации. Их функция состоит в переработке заводских и фабричных отходов. Аэротенки представляют собой емкости больших объемов, в которых вода перемешивается с активным илом.

Чтобы повысить скорость реакции, жижу обогащают кислородом. Бывают случаи, когда аэротенки включаются в состав автономных канализаций загородных построек. Для этих целей были разработаны портативные баки, которые для удобства устанавливают внутри септиков. Для повышения эффективности аэротенков их могут комплектовать специальными уловителями, позволяющими выводить из отходов жир и нефтепродукты.

Компании

Очисткой городских стоков в столице занимается «Мосводоканал».

Это коммунальное предприятие, в распоряжении которого очистные сооружения:

• Курьяновские;
• Люберецкие;
• Южно-Бутовские;
• Зеленоградские.

Справка. Каждые сутки они принимают больше 3 млн. куб. м хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод.

Во всех крупных городах есть свои очистные сооружения, которые контролирует местный водоканал.

Частные компании проектируют и строят очистные сооружения для промышленных предприятий и хозяйственных комплексов. Крупная фирма в России – Ecolos. Она делает очистные станции разных масштабов под ключ, ориентируясь на потребности заказчиков.

Еще одна крупная компания с аналогичной деятельностью – «РЕАТОРГ». Она занимается экологическим инжинирингом, ремонтно-строительными работами, проектно-сметными расчетами и т.д. Компания ориентирована на промышленные объекты.

Ливневки

Целью очистных сооружений является выведение из стоков вредных примесей неорганического и органического характера. После этого отфильтрованную воду разрешается применять для полива городов и полей. Сбор, транспортировка и очищение талых и дождевых вод осуществляется посредством ливневой канализационной системы. Традиционные канализационные магистрали для этих целей не предназначены.

Благодаря ливневой системе очистных сооружений канализации достигается защита фундаментов, дорожных покрытий и газонов. Если все сделать правильно, приусадебная территория не будет подтапливаться весной и во время сильных дождей. Излишки воды посредством системы желобов и труб отводятся внутрь общего коллектора. Согласно нормативам, ливневку необходимо монтировать ниже уровня промерзания замели, чтобы она смогла бесперебойно функционировать в любое время года. В состав системы входят фильтры для устранения мелких фракций (песка, частиц стекла, каменной крошки и т.п.). Как результат, коллектор принимает очищенную воду.

В тех случаях, когда необходима более тонкая очистка стоков, водные очистные сооружения дополняются сорбционными модулями и фильтрами удаления нефтепродуктов. Это позволяет добиться такого уровня чистоты отходов, что готовую жидкость можно будет сливать в водоемы или использовать для орошения огородов и клумб. Обслуживание ливневых конструкций подразумевает периодическую замену фильтрационных картриджей.

Какой вариант лучше

Для того, чтобы определиться с разновидностью очистной системы, рекомендуется ориентироваться на следующие критерии:

1. Суммарный объем стоков, вырабатываемый данным объектом в течении суток.
2. Где находятся очистные сооружения – под землей или на ее поверхности. Местности с высоким уровнем подземных вод требуют использования поверхностных коммуникаций.
3. Из чего состоят очистные сооружения: перечень отдельных секций обычно содержится в сопроводительной инструкции.
4. Специфика монтажа очистных сооружений. Для самостоятельной установки более всего подходят пластиковые септики.

Отдельные разновидности работают в полностью автономном режиме. Другие модели очистных сооружений нуждаются в электрическом питании. По ходу сооружения необходимо учитывать существующие санитарные нормативы. Те конструкции, которые обслуживаются ассенизаторской машиной, нуждаются в обустройстве свободного подъезда.

Автономные системы очистки

Канализация давно уже не считается предметом роскоши в маленьких населенных пунктах и пригородах, в коттеджах и на дачах, расположенных вдалеке от централизованных систем.

Выгребные ямы

Выбор моделей

Наиболее распространенным видом автономной очистной системы является выгребная яма. Принцип ее устройства и работы очень прост. Канализационные стоки по трубопроводу попадают в накопитель, находящийся за пределами дома, а по мере заполнения ямы ассенизаторские службы ее очищают.

Существуют определенные правила обустройства выгребных ям.  Их нельзя копать при неглубоком залегании подземных водных слоев, так как неочищенные стоки могут попасть в систему водозабора. Яма должна располагаться на наибольшем расстоянии от колодцев и скважин — не менее 50 метров. Также стоит учесть, что высаживать плодовые деревья и кустарники вблизи выгребной ямы не следует.

К преимуществам данного варианта автономных систем относится лишь доступный метод ее обустройства. А вот недостатков здесь гораздо больше:

• возможность подтопления и нарушения герметичности;
• неприятный запах;
• быстрая наполняемость;
• ограниченность месторасположения.

Септик

Данный вид очистного сооружения представляет собой две и более емкости, связанные между собой технологически. В различных моделях септиков происходит механическая очистка нечистот и анаэробное сбраживание осадков. В итоге можно получить воду, очищенную на 65—75% в зависимости от модели оборудования. В септиках отсутствуют насосы и ускоряющие процесс очистки новейшие технологии.

Монтаж септика

Преимущества:

• демократичная цена;
• независимость от источников энергии.

Недостатки:

• высокая стоимость монтажа;
• необходимость вызова ассенизаторской службы;
• недостаточная степень очистки;
• возможность сброса только при дополнительной доочистке на полях фильтрации, что уменьшает полезную площадь участка;
• периодическая замена биологической загрузки — бактерий.

Аэрационные станции

Это наиболее современная и продуктивная система очистки стоков канализации, состоящая из емкости с несколькими камерами. Вода очищается практически на 98% благодаря механическим и биологическим процессам, а также нагнетаемому внутрь камер воздуху и аэробным бактериям.

Запах при этом не ощущается даже вблизи установки, а ухаживать за ней не составляет особого труда.

Особенности монтажа

Устанавливать и подключать бытовые КНС можно следуя инструкции. Это «сололифты», которые ставят вблизи сантехнических приборов. Они компактные и не требуют особых навыков. В инструкции пошагово обозначены действия, которые нужно выполнить.

Другое дело – устанавливать канализационную станцию для загородного дома. Для этих работ лучше приглашать профессиональных мастеров. Здесь важна точность и правильный подбор комплектующих, а также их финальная настройка. Последовательность действий также важна. Человек, не имеющий опыта и не разбирающийся в нюансах приборов, не сможет правильно провести монтаж и потеряет гарантию производителя.