Особенности биологической обработки в локально очистных сооружениях
В локальные очистные сооружения обязательно входят устройства биоочистки бытовых отходов. Обработка стоков кислородом и микробами — это передовая современная технология, которой навряд ли найдется альтернатива.
Питаясь органикой отходов, микроорганизмы разрушают ее, образуя новые соединения, которые собираются в ил. В твердом виде их намного меньше, чем в жидкости. Осадок собирается, после чего применяется для удобрения земли.
Устройство является последней ступенью локально очистных сооружений, где производится окончательная переработка стоков. Принцип действия повторяет естественный процесс их разложения на поверхности почвы.
Отличительной особенностью является то, что этот процесс происходит в объеме засыпки из пористых материалов с доступом кислорода воздуха. Бактерии покрывают поверхность фильтрующего материала и размножаются на нем, питаясь органикой.
За счет большой поверхности гранул процесс разрушения органической части стоков происходит намного быстрей, чем на поверхности земли. При отсутствии бактерий наполнитель будет выполнять только функцию механической фильтрации, без биологического разрушения стоков.
Биопрепараты добавляются 1 раз в месяц. Для этого их выливают в канализацию дома, откуда они попадают в очистные емкости. Другие преимущества: отсутствие неприятных запахов, легкость обслуживания, нет необходимости в электричестве.
Воздух в нижнюю часть устройства поступает через выведенную наверх вентиляционную трубу. Вода подается на фильтр небольшими порциями. Поэтому большая часть пространства внутри засыпки заполнена воздухом.
Недостатки биофильтра:
- высокая стоимость локально очистных сооружений;
- дополнительные затраты на биопрепараты;
- моющие средства, содержащие хлор, уничтожают бактерии;
- прекращение поступления стоков в ЛОС приводит к гибели бактерий через 2-3 недели.
Устройства представляют собой компактные резервуары, входящие в очистные локальные системы, как сооружения для биологического разложения стоков. Процесс происходит с высокой активностью микроорганизмов, живущих на активном иле при доступе кислорода.
Обработку стоков в локально очистных сооружениях производят с помощью аэротенков, состоящих из 3-х секций и привязанных к электросети. Расход электроэнергии на компрессор составляет около 80 Вт. Способ глубокой очистки (до 95%) считается эффективным для ЛОС.
Прирост ила здесь небольшой и нет необходимости в создании иловых площадок. Аэротенки могут применяться как локальные отдельные сооружения.
Их периодически пополняют биопрепаратом и постоянно подают в них воздух. Если процесс не поддерживать, то активный ил через 3 месяца погибает.
Очищенная вода поступает на поле фильтрации или в фильтрующий колодец. Не следует допускать попадания туда ливневых сточных вод. Большое количество воды очистные сооружения не смогут переработать. Очистные системы должны находиться на отдалении от ливневых стоков.
Заключение
Локальные очистные сооружения частного дома или дачи обязательно должны содержать эффективную обработку сточных вод. Для этого в системе очистки устанавливаются биологические очистные устройства — биофильтр или аэротенк. Они надежно работают при постоянном пополнении ЛОС стоками и надлежащем обслуживании.
Карта сайта / Вентиляция / Водоснобжение / Отопление /
Дальнейшее обеззараживание стоков
Помимо очистки сточной воды необходимо провести и стадию её обеззараживания. Самым распространенным методом считается хлорирование. Но согласно канадского «Акта о защите окружающей среды» этот метод представляет собой угрозу для экологии, поэтому в России принято решение о дополнительном дехлорировании стоков перед их сбросом в пруды, грунт или водоёмы.
Помимо хлорирования очень эффективным способом дезинфекции стоков является озонирование. Но этот метод достаточно дорогостоящ. Используется лишь в странах Европы.
Альтернативным и качественным способом очистки стоков является обработка воды ультрафиолетом. Специальные УФ лампы воздействуют на поверхность воды, обеззараживая её и уничтожая остаточные патогенные микроорганизмы в жидкости.
Стоит отметить, что при обработке воды УФ-лампами вода не принимает участия в реакции. Между собой взаимодействуют только бактерии и ультрафиолет. Эффективность такой очистки воды равна 90%.
Принцип действия канализационной конструкции
В состав системы канализации могут входить разнообразные устройства. Но, несмотря на это, очистка отходов осуществляется по определённому алгоритму.
Первый этап
На первом этапе сточные воды очищаются механическим способом. Задержка крупных загрязнений, которые имеют минеральное и органическое происхождение, производится решётками и ситом. С помощью песколовок осуществляется фильтрация более мелких частиц – битого стекла, песка и шлака. Мембранным устройством производится более тщательная очистка. В отстойнике отделяются взвешенные вещества. Таким образом удаляются минеральные загрязнения.
Второй этап
На следующем этапе для очистки используются биологические средства. Органические соединения распадаются под воздействием особо активных бактерий. Жидкость пропускается через биофильтр. В результате образуется ил и газообразные соединения.
Третий этап
На окончательной стадии обеззараживания сточных вод используются дополнительные химические соединения. Полученную жидкость уже можно применять в технических целях.
Принцип химического очищения воды
Способы дезинфекции очищенных вод
Дезинфекция применяется на последнем этапе комплексной очистки воды. Самое популярное применение имеет обработка её УФ излучением и хлором. Хлор традиционно используется на большинстве очистных сооружений. Но, поскольку он сам является токсичным загрязнителем, во многих странах от него стали отказываться, отдавая предпочтение таким соединениям, как гипохлорит и озон.
Пирогенная очистка
Такой способ очистки сточных вод применяется в случае образования стойких химических соединений. Для этого используют специальные печи и факелы. Печи больше распространены в развитых странах, но этот способ довольно дорогой. В России используют факельный метод, который обходится гораздо дешевле. Для этого загрязненные стоки вводятся в зону горения факела и обезвреживаются термическим методом.
Мобильные средства очистки воды
Если необходимость очистки возникает лишь периодически, а объём стоков не велик, то бывает целесообразно использовать не стационарные, а передвижные конструкции для очищения вод. Они включают в себя угольный фильтр, барботёры, насос и обеззараживающую ёмкость.
Что нужно учесть при выборе очистных систем
На современном рынке существует большое количество разных установок для очистки воды
Что бы выбрать из них оптимальную, необходимо обратить внимание на следующие моменты:
- Технология, используемая для очистки. Её эффективность и производительность.
- Срок эксплуатации.
- Из каких материалов выполнена конструкция очистных.
- Безопасность и лёгкость в эксплуатации.
- Наличие у производителя гигиенического заключения.
Помимо этого важно будет учесть и географические особенности местности, размеры участка, структуру почвы, уровень грунтовых вод, сезонность или круглогодичность пользования
Конструкция блочно-модульных станций очистки ливневых сточных вод ЛОС®
Станции очистки ливневых сточных вод ЛОС представляют собой одноэтажные металлические блочно-модульные здания с двускатной крышей. Каркас блоков станций выполняется из стальных квадратных труб 100х100х4 и швеллеров №10. Крыша двускатная, выполняется по балкам из швеллеров №10. Ограждающими конструкциями зданий являются стены и кровля комплексной конструкции:
- Внутренняя облицовка стен и потолка выполняется из металлопрофиля с полимерным покрытием белого цвета по рамам из равнополочного уголка.
- Стены и крыша утепляются негорючим материалом – плитами из минеральной ваты марки «Термостена».
- Наружная отделка стен выполняется сэндвич-панелями толщиной 50-150 мм. Покрытие кровли – сэндвич-панели толщиной до 150 мм.
Полы выполняются из листа алюминиевого рифленого марки АМг2НР δ=4 мм. Во всех станциях предусматриваются электроосвещение, система отопления и вентиляции, система автоматизации технологического процесса.
Станции ЛОС устанавливаются на железобетонную фундаментную плиту (конструкция плиты определяется расчетом) и крепится сваркой к закладным деталям.
Вокруг станций предусматривается отмостка шириной 1 м. Отвод воды с кровли наружный организуется посредством водосборных желобов и труб.
Проектирование очистных систем
Очистные сооружения производственных сточных вод проектируются с учетом следующих факторов:
- уровня залегания грунтовых вод,
- конструкции, геометрии, расположения подводящего коллектора,
- комплектности системы (тип и количество блоков, определяемые заблаговременно на основании биохимического анализа стоков или их прогнозируемого состава),
- расположения компрессорных установок,
- наличия свободного подъезда для транспорта, который будет осуществлять вывоз мусора, задерживаемого решетками, а также для ассенизаторской техники,
- возможного размещения вывода очищенной жидкости,
- необходимости использования дополнительного оборудования (определяется наличием специфических примесей и другими индивидуальными особенностями объекта).
Плюсы напорной канализации
У каждой канализационной системы есть свои преимущества. К достоинствам напорной канализации можно отнести следующие:
- можно использовать длинный трубопровод из труб небольшого диаметра;
- экономия на установке и обслуживании системы – очистная станция заменяется насосом;
- скорость монтажа, нет необходимости в большом количестве земляных работ, связанных с установкой оборудования;
- нет риска в образовании засоров – насосы снабжены измельчителями, поэтому риск засорения трубы минимален;
- использование более прочных труб и специальных установок увеличивает срок эксплуатации системы.
Типы локальных очистных сооружений
Локальные установки для очищения стоков по расположению делятся на такие виды:
- ЛОС, входящие в состав централизованной канализационной сети. После очищения сточные воды направляются в городскую систему.
- Независимые сооружения. Функционируют отдельно от централизованной сети, что объясняется удаленным расположением. Установки обслуживают здания или ряд объектов производственного назначения.
ЛОС централизованной канализации
Схема работы ЛОС городской канализационной системы.
В эту категорию входят масштабные комплексы, включающие несколько габаритных сооружений. Очистные системы используются для переработки стоков промышленных предприятий, хозяйственно-бытовых объектов, частных домов.
Сооружения строятся за пределами городов и поселков. Территории, выделенные для функционирования таких комплексов, непригодны для проживания и отдыха. Обслуживают объекты специально обученные сотрудники. Управление осуществляется с помощью автоматического оборудования.
Независимые ЛОС
Автономные очистные системы отличаются меньшими размерами. Их используют для очищения стоков, поступающих от частного дома или небольшого производственного объекта. Очистительный комплекс отличается простой конструкцией.
Определение и области применения
Станция биологической очистки сточных вод – это автономная канализация, предназначенная для очистки и сбора хозяйственно-бытовых, производственных стоков.
Такая система канализации устанавливается в том случае, когда нет возможности подключиться к центральной системе отвода стоков или это не рационально. Станция биологической очистки – это не один агрегат, а целая цепочка, состоящая из различных оборудований. Конечная модификация любой системы зависит от потребностей заказчика.
Как правило, высокоэффективные станции биологической очистки состоят из:
- распределителя;
- песколовки;
- поворотного колодца;
- илонакопителя;
- компрессоров;
- УФ-обеззараживателя;
- механической решётки;
- насосов;
- биологических фильтров.
Преимущественно СБО используются в быту. В промышленности станции биологической очистки могут служить окончательным звеном, дочищающим стоки до уровня сброса в рыбохозяйственные водоёмы.
Области применения станций биологической очистки:
- частные жилые дома, коттеджи;
- придорожные кафе;
- гостиницы;
- бани, сауны;
- небольшие населённые пункты;
- аэропорты;
- небольшие предприятия;
- складские помещения;
- базы отдыха.
Как выбрать автономную канализацию для дома
Для рационального выбора типа локальных очистных сооружений нужно учитывать ряд факторов: состояние и состав грунта, в который будет монтироваться канализация, грунтовые воды, форму и размеры участка, количество проживающих человек в доме, является жилище сезонным или постоянным.
Выбор между септиком и ЛОС будет обоснованным, если просчитать самые распространенные ситуации:
- Бюджет. Если он ограничен, то следует установить септик. Он дешевле и на его обслуживание потребуется меньше денежных средств.
- Грунтовые воды. Если их уровень на участке высокий, то установка септика становится невозможной, так как не будет возможности установки сооружений дополнительной очистки (оборудование фильтрационных колодцев и ям в этом случае будет затратным и потребует большого объема работ). Преимущество ЛОС очевидно – вода на выходе будет не опасна для окружающей среды.
- Подача электроэнергии. При частых отключениях и перебоях с электричеством установка автономной канализации не рекомендуется. При остановке системы могут выйти из строя фильтры и погибнуть бактерии. Заправка и починка такой системы – дорогостоящие процедуры. Можно установить резервный источник питания, но предпочтительнее в этом случае будет использовать канализацию на основе септика.
- Сезонное проживание. Если хозяева проживают в доме только часть года, то выбор падает в пользу септика. Долгие перерывы в работе могут негативно сказаться на работе локальных очистных сооружений, а работа электрических систем автономной канализации вхолостую приведет в лишним финансовым затратам.
Виды канализационных систем
Очистные сооружения канализации проектируются до начала проведения строительных работ
Важно выбрать правильную канализационную конструкцию, которая сможет решать поставленные задачи по утилизации отходов и обладать достаточным уровнем производительности. Сегодня очистку сточных вод можно производить с помощью следующих устройств:
- локальных очистных аппаратов;
- индивидуальных автономных конструкций;
- блочных систем и модулей.
Локальные системы очистки
Локальные очистные сооружения – это такие конструкции, с помощью которых осуществляется очистка и сбор отходов на различных по размерам объектах. Они могут иметь хозяйственно-бытовое или промышленное назначение и являются основой автономной системы канализации.
Устройство ЛОС — локальное очистительное сооружение
В классических очистных устройствах скорость движения стоков снижается по мере удаления от места сброса. Происходит постепенное оседание твёрдых частиц на дне. Удаление остальных нечистот производится системами доочистки. Для классических очистных сооружений необходимы достаточно большие ёмкости, в которых производится отстаивание отходов. Подобное требование трудно реализовать в индивидуальных строениях.
С помощью локальных очистных систем осуществляется сбор и очистка сточных вод в частных домах или небольших посёлках, где не существует центральной системы канализации. Рассмотрим наиболее распространённые локальные конструкции.
Применение септиков
Для обустройства автономной канализационной системы в загородных домах часто используются септики. Обычно они имеют вид пластиковых ёмкостей. Пластик обладает необходимыми эксплуатационными характеристиками:
- он мало весит — резервуары легко перевозить и монтировать;
- материал выдерживает воздействие агрессивной среды;
- не ржавеет;
- имеет достаточную прочность.
Септики широко применяются при строительстве частных очистных конструкций. Их удобно эксплуатировать. Они обладают продолжительным сроком службы. Устройство канализационной системы может быть полностью автономным. Для того, чтобы повысить уровень очистки стоков, конструкция оснащается дополнительными элементами – полями, осуществляющими фильтрацию и аэрацию.
Самый простой и эффективный септик
Аэротенки
Данные очистительные устройства являются составной частью крупных канализационных сооружений, осуществляющих переработку сточных вод от промышленных предприятий. Они имеют вид огромных резервуаров. В ёмкостях перемешивается вода и активный ил. Для ускорения реакции используется кислород. Иногда аэротенки применяют при сооружении автономных систем канализации в частном доме. В этом случае они имеют небольшой объём. Обычно их монтируют в септики. В состав аэротенков могут входить специальные уловители. Они удаляют из стоков жир и нефтепродукты.
Аэротенки для очистки сточных вод
Обновление Люберецких очистных сооружений
На Люберецких очистных сооружениях тоже работают над устранением неприятного запаха, который беспокоил жителей окрестных районов. Модернизация и тут идет уже несколько лет.
В 2006 году ввели в эксплуатацию блок удаления биогенных элементов, в 2007-м — блок ультрафиолетового обеззараживания очищенной сточной воды, в 2013 году — ТЭС на биогазе, которая обеспечивает больше половины потребностей предприятия в электроэнергии. С 2013 по 2017 год реконструировали цеха механического обезвоживания осадка и проводили другие мероприятия, которые должны были способствовать устранению неприятных запахов.
Чтобы избавиться от запаха сероводорода, на Люберецких очистных сооружениях перекрывают его основные источники. Здесь установили такие же плавающие крышки, как и на Курьяновских сооружениях. Накрыли 73,4 тысячи квадратных метров воды — это площадь десяти футбольных полей. Из эксплуатации вывели 79,3 тысячи квадратных метров сооружений, в том числе 18 уплотнителей сброженного осадка (15 тысяч «квадратов»).
На предприятии был создан единый центр обработки осадка. Устаревшие фильтр-прессы заменили на девять современных центрифуг (декантеров), открыли две автоматизированные станции мониторинга атмосферного воздуха. Все превышения по выбросам они могут фиксировать онлайн.
В 2020 году на Люберецких очистных сооружениях начинается масштабная реконструкция. Она должна будет улучшить качество очистки сточных вод, полностью автоматизировать производство, повысить его энергоэффективность, внедрить безотходные технологии производства и продолжить борьбу с дурно пахнущими выбросами.
Для реконструкции останавливать работу очистных сооружений не потребуется. На первом этапе построят головные сооружения цеха механической очистки воды (узел процеживания, песколовки и каналы), узел переработки мусора и новых каналов. После начнется строительство первого блока очистных сооружений, капитальный ремонт первичных отстойников и реконструкция главного машинного зала.
Следующим этапом реконструкции станет удаление фосфора и азота из осадка сточных вод. Для этого создадут систему удаления соединений азота с использованием специфических бактерий. В результате из осадка будут получать минеральное удобрение, а высвобождаемое в ходе реакций тепло можно будет использовать в производственных процессах.
Затем на очистных сооружениях начнут возводить второй блок, для которого реконструируют аэротенки и вторичные отстойники. Завершит реконструкцию строительство сооружений обеззараживания. Чтобы бороться с неприятными запахами, планируют построить новый узел обработки грубодисперсных примесей, установить дополнительное газоочистное оборудование, модернизировать перекрытия первичных отстойников. Кроме того, хранить и перевозить отбросы планируют в специальных закрытых пресс-компакторах.
Уже завершены строительные работы по реконструкции Зеленоградских очистных сооружений, проводятся пусконаладочные мероприятия.
Монтаж установок
Уклон и диаметр наружной канализации
Монтаж очистных сооружений для ливневых стоков по объему работ аналогичен с бытовой канализационной системой, поэтому эти два септика лучше устанавливать в одно время – на этапе закладки фундамента.
Учитывается уклон труб, как и при укладке канализационной магистрали. Пластиковые изделия дополнительно утепляются и обсыпаются песком, чтобы во время эксплуатации не деформировались соединения. В местах поворотов или перепадов уровня трубы устанавливают ревизионный колодец для удобства устранения засоров и проверки состояния внутренних стенок.
При монтаже пластиковых труб чистить их приходится редко при условии, что укладка производилась по всем правилам.
Из-за большого количества грязи и мусора – листьев, веток, камней – для ливневки желательно установить песколовки и решетки с крупными отверстиями, которые не позволят мусору попасть в трубы и образовать пробку.
