Подробно о станциях биологической очистки сточных вод: где применяются, каков принцип работы и как выбрать?

Химические методы очистки сточных вод

Химическая очистка сточных вод часто применяется на предприятиях. Существуют 2 основных метода: нейтрализация и окисление. Нейтрализация включает в себя: применение реагентов, химических фильтров, кислот и щелочей.

Реагентами могут быть: кальцинированная сода, известь, аммиак и другие соединения. Известь используют для удаления жирных кислот. В качестве фильтров для нейтрализации применяют известь, доломит, мел, карбонат магния. Кислоты и щелочи могут взаимно нейтрализовать друг друга, если выделяются совместно. Однако сброс этих веществ на предприятии может происходить в разное время, поэтому для регулировки процесса смешивания устанавливают резервуары, где данные вещества временно накапливаются, а затем сбрасываются одновременно в один стокоотвод.

Окисление используется для токсичных стоков, а так же для выделения ценных компонентов из сточных вод. Для этого используют такие вещества, как хлор и его соединения, озон, кислород, иногда оксид марганца, пекись водорода и соединения калия.

Хлор используется для удаления из загрязненных вод сероводорода и цианидов. Кислород применяется для очистки вод от продуктов нефтепереработки, а также стоков, содержащих сульфиды и продукты нефтехимии.

Озон можно использовать для очистки от бытовых и промышленных загрязнителей. При этом получать озон можно практически в «комнатных» условиях, прямо на очистных сооружениях. Его недостатком является высокая химическая агрессивность, что ведёт к появлению на поверхности металлических стен коррозии.

Для очистки вод применяют и электрохимическое окисление. Таким способом можно эффективно удалять фенолы, цианиды, амины, спирты, альдегиды и другие соединения.

Механизм процесса

Для улучшения качества сточных вод используется два метода: аэробная и анаэробная биологическая очистка. В первом случае процесс протекает с помощью кислорода, во втором – без него.

Важно. В каждом очистном сооружении формируется специфический биоценоз (совокупность живых организмов, способных переработать загрязнения)

Механизм очистки зависит от выбранного метода и биоценоза.

Технологическая схема аэробной чистки

Агентом выступает биопленка или активный ил.

Это совокупность бактерий, грибов, простейших, представителей микрофауны того или иного рода/группы с заданными характеристиками.

Классическая схема аэробной очистки выглядит так:

  • Сточные воды попадают в анаэробную зону аэротенка-вторичного отстойника. Там они перемешиваются с активным илом.
  • В установку нагнетается кислород, при необходимости вводятся компоненты, способствующие переработке.
  • Происходит два биохимических процесса: окисление органического углерода и нитрификация.
  • Осуществляется один или несколько рециклов: воды снова перемешиваются с активным илом и обогащаются кислородом.
  • Переработанные стоки отстаиваются – происходит гравитационное разделение иловой смеси.
  • Избыточный активный ил поступает на переработку, а часть массы возвращается на исходную позицию.
  • Очищенные воды поступают на доочистку или спускаются в водоем.

Этапы очистки отличаются в разных системах, но суть метода остается той же.

Анаэробной

Этот метод применяется, когда в сточных водах большое количество органических загрязнений, твердых осадков и активного ила. В ходе метаногенеза (так называется процесс анаэробной очистки) загрязнения конвертируются в биогаз, который состоит из метана и углекислого газа.

Технологическая схема классической анаэробной очистки:

  • Сточные воды попадают в отсек, где происходит метановое брожение. После взаимодействия анаэробных бактерий с загрязнениями образуется метан, углекислый газ, сероводород. Эти газы утилизируются.

Сброженный осадок поступает в следующий отсек, где происходит обезвоживание ила в центрифуге. Затем очищенная вода спускается в водоем.
Обезвоженный ил поступает в барабанную сушилку. Выделившуюся воду утилизируют.
Сухой ил обеззараживается и становится материалом для компостирования.

Локальное очистное сооружение

Разобраться какие процессы происходят в этом виде септика, нам поможет управляющий партнер компании «Тритон Пластик» (г. Москва) производитель септиков «ТАНК» Владимир Пивоваров:

– Принцип работы септиков: сточные воды из домашних устройств самотеком направляются по трубопроводам в первую камеру септика, где проходит их естественная сепарация на легкие – жиры, маслянистые вещества, органические отходы и тяжелые составляющие. Тяжелые фракции опускаются на дно и со временем превращаются в ил, легкие вместе с водой поступают во вторую камеру для бескислородной переработки анаэробными бактериями, а затем, если она есть, и в третью камеру.

А окончательная очистка стоков выполняется уже в полях фильтрации, подбираемых исходя из впитывающих характеристик грунта на участке и глубины залегания подземных вод во время монтажа.

Следует обратить внимание, что для подобного тип септика требуется обязательное устройстваполей фильтрации. Так как вода после септика очищается примерно на 60-70% и требуется её доочистка для сброса в грунт

Владимир Пивоваров:

– При сезонном проживании, откачка требуется один раз в 1-3 года в зависимости от количества проживающих человек и интенсивности использования. Это можно оценить, визуально открыв крышку люка в септике перед зимним периодом. При постоянном проживании откачка 1 раз в год или с добавлением бактерий раз 5-8 лет.

В условиях же сезонного проживания, необходимо всего лишь раз в год производить откачку осадка из септика при консервации его на зимний период.

А при постоянном проживании, используя засыпку специальных бактерий для интенсивного разложения осадка, примерно один раз в месяц, откачка требуется значительно реже, лишь раз в 5-8 лет.

Септик можно использовать для любых типов грунтов, в том числе, нефильтрующих и с высоким уровнем грунтовых вод.

К основным достоинствам подобного вида очистных сооружений относятся:

  • Долгий срок службы — более 50 лет;
  • Простота эксплуатации и энергонезависимость;
  • Возможность переработки в умеренных количествах органических веществ, которые попадают в септик вместе со стоками (моющих средств, бумаги или окурков);
  • Прочная оребрённая поверхность септика, и его изготовление из особо прочного пластика, увеличивает стойкостьк воздействию агрессивных химических веществ и сезонному перепаду температур.

Это интересно: Баротравма

Современные технологии очищения

В современных системах водоподготовки приведенные методы используются в комплексе.

Ярким примером служат многоступенчатые бытовые фильтры с механическими предфильтрами, ионообменными или сорбционными картриджами и обратноосмотическими мембранами. Такие установки обеспечивают полноценную подготовку питьевой воды вне зависимости от ее исходных параметров.

К инновационным тенденциям в сфере водоподготовки относят:

  • Отказ от метода хлорирования в пользу озонирования (окисление жидким кислородом) и/или УФ-обработки.
  • Использование ультрафильтров и нанофильтрационных мембран с пониженной селективностью.
  • Вывод взвесей и растворенных органических примесей с помощью электроприборов фотокатализации.

При всех своих преимуществах такие технологии нельзя назвать бюджетными, соответствующие фильтры, мембраны и другие расходные материалы обходятся дорого и в быту не окупаются.

Проверенные новые методы (ионообмен, обратный осмос, многоступенчатое исполнение фильтра), наоборот, становятся более доступными для частных лиц.

Дезинфекция

Практически во всех типах сточных вод находятся опасные патогенные микроорганизмы, поэтому нельзя пренебрегать мероприятиями по дезинфекции.

Посредством специальных установок ультрафиолетового облучения осуществляется окончательное обеззараживание стоков. Эта методика является наиболее безопасной. Кроме нее прибегают к электролизу и хлорированию.

Важно! Хлор активно использовался в качестве обеззараживающего реагента, но из-за его высокой токсичности и возможного вреда на состояние окружающей среды, многие промышленные предприятия стали использовать другие вещества, к примеру, гипохлорит и дезавид.

Охрана от засорения и истощения

Необходимые для их защиты от загрязнений мероприятия разрабатываются на уровне федеральной представительной и исполнительной власти.

Общие положения и принципы сформулированы в Водном кодексе РФ, Федеральном Законе «Об охране окружающей среды» и СанПиН 2.1.4.027-95.

Также приняты Санитарные правила СП 2.1.5.1059-1. Они так и называются: «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения».

Сформулированные в этом нормативно-правовом акте предписания и требования относятся ко всем подземным водам, которые уже используются или могут быть использованы для питья, снабжения населенных пунктов и промышленных объектов по системе водопроводов, как лечебные.

Их должны соблюдать все лица, каким бы то ни было образом влияющие на состояние подземных вод или потенциально имеющие такую возможность.

В указанном нормативно-правовом акте перечислены следующие мероприятия, призванные обеспечить санитарную охрану залегающих под землей вод:

  • создание на поверхности зон санитарной охраны (ЗСО), окружающих подземные бассейны питьевой воды;
  • разработка регламентов и процедур для получения лицензии потенциальными водопользователями и для начала любой деятельности, способной повлиять на их состояние;
  • проверка с помощью экспертизы на соответствие санитарно-эпидемиологическим нормам технологий, строительных проектов, разработок по модернизации и реконструкции, реально или потенциально затрагивающих подземные воды;
  • установление ответственности за нарушение требований нормативно-правовых актов в области водопользования;

Что это означает для лиц, деятельность которых так или иначе влияет на состояние:

  • неукоснительное следование требованиям законодательства в том, что затрагивает вопросы водопользования, касается суточных лимитов водозабора и условиям соглашения, являющегося неотъемлемым приложением к лицензии водопользователя;
  • организация и соблюдение границ ЗСО;
  • разработка и внедрение в практику системы мероприятий, цель которой – предотвращение и ликвидация утечек промышленных вод и защита подземных водоносных горизонтов от прочих источников загрязнения;
  • непрерывное усовершенствование технологических процессов и оборудования для чистки промышленных и сточных вод;
  • мониторинг изменений состава подземных вод, которые потенциально могут пострадать от находящихся неподалеку промышленных объектов;
  • складирование и захоронение отходов производства с соблюдением требований безопасности и только в согласованных с компетентными органами местах.

Качество подземной H2O определяется, исходя из их соответствия следующим критериям:

  • предельно допустимая концентрация химикатов или их ориентировочный допустимый уровень;
  • допустимый уровень содержания отдельных микроорганизмов;
  • нормы обеспечения радиационной безопасности.

Мониторинг в целях проверки качества подземных вод возлагается как на подразделения Государственной санитарно-эпидемиологической службы, так и на организации, ИП, деятельность которых прямо или косвенно может спровоцировать загрязнение подземных водоносных пластов.

Описание и принцип работы

Очисткой сточных вод называют комплекс мероприятий, благодаря которым стоки промышленного и бытового типа очищаются от всех загрязнений, попавших в их состав. Данная процедура должна проводиться на каждом предприятии и учреждении, которое спускает жидкость в водный источник.

Очистными сооружениями принято считать комплекс специальных установок, назначение которых – преобразование воды до ее безопасного состояния и дальнейшая подача в природные водоемы. В каждом населенном пункте должны присутствовать эффективные очистительные комплексы, так как именно от них зависит, какая жидкость будет попадать в окружающую среду, оказывая влияние на экосистему.

Принцип работы очистительных сооружений включает в себя прохождение большого количества этапов, благодаря которым вода становится пригодной для использования человеком. Изначально жидкость напором попадает в камеру-приемник, где находятся механические фильтры решетки, уловители песка и жира. После этого воду отстаивают и обрабатывают септиками. Далее сточные воды отправляются на биологическую очистку и доочистку. Последним этапом является обеззараживание жидкости путем обработки ультрафиолетовым излучением и коагулянтами.

Сооружения для очистки и описание процесса в них

Биологический способ удаления из воды органики используют на городских очистных сооружениях, в промышленности и сельском хозяйстве. В некоторых случаях организовать процесс можно в естественных условиях, в других необходим монтаж специальных систем.

Биологическая очистка применяется для удаления органических веществ из городских и промышленных сточных вод. 

Сооружения для очистки могут быть:

  1. Естественными, когда для удаления примесей из сточных вод используют природные процессы. Они протекают как в воде, так и в почве. Загрязнения удерживаются, проходят стадию минерализации, затем трансформируются либо удаляются. Такие естественные экосистемы часто используют, чтобы провести доочистку стоков перед их сбросом в водоемы.

Искусственные, когда для очистки воды от загрязнений используются созданные человеком сооружения. Внутрь помещаются аэробные либо анаэробные бактерии, и создается благоприятная среда для их работы по переработке загрязнений.

Поля фильтрации

Полями фильтрации называют земельные участки, которые предназначены для полной биоочистки сточных вод, прошедших предварительное осветление. Этот метод основан на способности почвы к самоочищению. Максимальной интенсивности процессы окисления органических загрязнений достигают в верхних почвенных слоях (не глубже 0,3 м), где создается благоприятный кислородный режим.

Поля фильтрации устраивают на песчаных или супесчаных грунтах.

Анаэробные метантенки

Такие очистные сооружения обеспечивают анаэробную стабилизацию осадков сточных вод. Помимо очищения жидкости, метантенки дают возможность получать метансодержащий газ. В дальнейшем он может использоваться для отопления помещений или как топливо для газобаллонной техники. Крупные очистные станции оборудуются газгольдерами, которые позволяют накапливать метансодержащий газ.

Метантенки — это сооружения для анаэробной стабилизации осадков сточных вод.

Аэротенк

В этих сооружениях очистка загрязненных вод выполняется при помощи активного ила. Конструкция аэротенка состоит из 2 секций, в нем предусмотрена система аэрации (принудительной подачи кислорода). В активном иле содержится большое количество аэробных бактерий, которые в благоприятных для их жизнедеятельности условиях расщепляют органические примеси, содержащиеся в стоках.

Биологические фильтры

Использование биологических фильтров — практика, распространенная среди владельцев загородной недвижимости. Эти устройства компактны и легко устанавливаются на придомовой территории. Внутрь резервуара биофильтра помещаются микроорганизмы, которые очищают жидкость из канализации аналогично бактериям, живущим в аэротенках. Фильтры для биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод бывают двухступенчатыми либо капельной фильтрации. Первые имеют высокую производительность, вторые гарантируют максимально высокую степень очистки.

Биологический фильтр — сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал.

Очистительные лагуны

Данная технология очистки стоков предполагает наличие открытого искусственного водоема. В нем будет протекать процесс самоочистки воды. В качестве такого водоема может использоваться даже пруд, глубина которого составляет менее 1 м. Большая площадь поверхности дает возможность воде хорошо прогреться, что ускоряет расщепление органики в естественной среде.

Использование таких биологических очистных сооружений эффективно в теплое время года. Когда температура воды опускается до +6°С, деятельность микроорганизмов приостанавливаются. В зимних условиях эти бактерии не работают.

Эффективность этого метода очистки стоков объясняется совокупностью факторов:

  • действием солнечной радиации;
  • благоприятными температурными условиями;
  • природной микрофлорой водной экосистемы;
  • постоянной аэрацией.

Что это такое и каков принцип работы?

После этапа механической фильтрации (удаления нерастворимых частиц) сточные воды попадают на биологическую очистку.

Принцип основан на способности некоторых микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ – воды, углекислого газа, метана, сероводорода. Органика является источником энергии для бактерий и простейших.

Сточные воды включают в себя нитраты, аммиак, аминокислоты – они содержат азот, который обеспечивает жизнедеятельность микроорганизмов.

Фосфор и калий добывается бактериями из минеральных солей.

Чем больше в сточных водах этих веществ, тем интенсивнее размножение микроорганизмов и эффективнее очистка.

Биологические и биохимические способы очистки сточных вод

Чтобы избавиться от загрязнений органического происхождения, прибегают к биохимическим способам. Их сущность заключается в применении специальных микроорганизмов, которые способны расщеплять органические соединения на простые компоненты:

  • воду;
  • углекислый газ;
  • минеральный осадок.

Такие бактерии находятся в воде регулярно, однако их концентрация невысока, поэтому естественное очищение происходит не быстро.

При биохимической очистке прибегают к воздействию аэробных или анаэробных микроорганизмов.

Ниже приведена их сравнительная характеристика.

Аэробные микроорганизмы Анаэробные микроорганизмы
Они способны переработать сложные соединения органического происхождения. На фоне окисления они распадаются на углекислый газ, воду и минеральный осадок.

Аэробным микроорганизмам требуется кислород, поэтому конструкции оборудуют специальными аэраторами и компрессорами.

Они присутствуют в стоках в малых количества. Им не требуется кислород, но для нормальной жизнедеятельности необходим углекислый газ и нитраты.

Конструкция должна быть оснащена системой вентиляции, поскольку эти бактерии выделяют метан.

Очистка может осуществляться в естественных или искусственно созданных условиях. Ниже рассмотрены основные способы.

Биологические пруды

Биологические пруды – искусственно созданные резервуары малой глубины.  Они предназначены для очистки и доочистки сточных вод в совокупности сооружениями.

Технологическая схема процесса следующая:

  • Микроорганизмы применяют для окисления загрязнений кислород, который образуется в результате фотосинтеза.
  • Поскольку водоросли потребляют двуокись углерода и аммонийный азот, который выделяется в результате разложении органических веществ, требуется придерживаться оптимальных условий – температуры и рН.
  • Пруды обустраивают в несколько ступеней, общая продолжительность пребывания в них составляет несколько дней.

Высокая результативность достигается летом. Различают несколько видов прудов:

Наименование Специфика
Проточные пруды Их особенность заключается в том, что стоки не разбавляются речной водой
Анаэробные пруды Они подразумевают применение анаэробных методик. Глубина прудов – 2-3 метра
Проточные водоемы В отличие от проточных прудов, стоки разбавляют посредством речной воды
Контактные водоемы Сущность очистки заключается в том, что в стоячей воде биохимическое окисление происходит значительно быстрее.

Конструкции с аэробным разложением

Сооружения по локализации в них биомассы подразделяются на две основные группы:

  1. Аэротенки (биомасса локализируется во взвешенном состоянии). Они представляют собой железобетонные конструкции прямоугольной формы, разделенные перегородками.
  2. Биофильтры (биомасса фиксируется на неподвижном материале, который сточная вода обтекает тонким слоем). Это резервуары, заполненные крупнозернистым материалом, бывают с одной или двумя ступенями очистки.

Конструкции с анаэробным разложением

Анаэробное разложение происходит с выделением метана, воды и углекислого газа.

Наиболее распространены следующие типы очистных сооружений:

  1. Септики. Сооружения могут быть с одной, двумя или тремя камерами, они используются для обслуживания небольших объектов. Подходят только для предварительной очистки стоков, после чего требуется доочистка.
  2. Отстойники. В отличие от септиков, разложение органических примесей протекает эффективно и быстро.
  3. Метантенки. Они представляют собой закрытые резервуары, где процесс минерализации органического вещества выполняется при искусственном подогреве.

Основные биохимические процессы в анаэробных и аэробных условиях

Виды сооружений

В таблице охарактеризовано оборудование, которое применяется на разных этапах очистки стоков.

Для механического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Песколовки Горизонтальные или вертикальные установки продолговатой формы. Вода движется по оборудованию со скоростью 0,15-0,3 м/с. При таком темпе минеральные примеси диаметром от 0,25 мм оседают на дне, а мелкие частицы органики остаются в воде.
Отстойники Резервуары, где вода стоит или очень медленно двигается. Механические примеси оседают на дно под силой земного притяжения.
Решетки Фильтрующее полотно из металлических стержней, которые находятся на расстоянии 2-8 мм друг от друга. Вода проходит через стержни, а крупный мусор задерживается.
Нефтеловушки и нефтепескоуловители 3-4 отдельных камеры, соединенных между собой. В камерах стоки отстаиваются, проходят через решетку и коалесцентный фильтр, сорбционные материалы.

Для физико-химического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Флотаторы Резервуары, в которых образуются пузырьки газа. Они генерируются электронасосом / в процессе электролиза / вращающимися турбинами. Пузырьки газов поднимаются и захватывают с собой мелкодисперсные частицы.
Флокуляторы Система труб, в которых коагулянт смешивается со стоками, и происходит химическая реакция. Коагулянты объединяются с загрязнениями, образуют крупные хлопья и выпадают в осадок.

Для биологического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Аэротенки Прямоугольный резервуар, по которому протекают стоки, смешанные с активным илом. Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Мембранные биоректоры Аэротенк с мембраной, которая задерживает активный ил после переработки органики. Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Биофильтры Резервуар с загрузочным материалом, на поверхности которого образуется пленка из микроорганизмов. Воды проходят через пористый фильтр-загрузку. Биологическая пленка на гранулах расщепляет загрязнения.
Установка Что собой представляет Принцип работы
Неподвижные перегородки Установки с фильтрующим полотном разной пористости. Вода проходит через фильтры, и загрязнения остаются за разделительным полотном.
Зернистые фильтры Гранулированные пористые материалы, которые засыпаются в трубы, резервуары, колбы. Вода проходит через гранулы абсорбирующего материала, и загрязнения накапливаются на их поверхности.
Ультрафильтрационные системы Фильтры, оснащенные мембранами – материалами с размером пор до 0,2 мкм. Мембраны пропускают воду, а высокомолекулярные загрязнения (99,9% примесей) задерживают.

Оборудование для дезинфекции:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Озонаторы Электрические установки с длинными шлангами. Приборы генерируют озон, который по трубкам проникает в воду. Озон окисляет липиды и липопротеины клеточной стенки бактерий. Это приводит к структурным изменениям, несовместимым с жизнью клеток.
УФ-обеззараживатели Аппараты, оборудованные несколькими лампами. Они погружаются в воду и там излучают УФ-лучи. Лампы генерируют волны длиной 200-280 нм. Они разрушают генетический аппарат вредоносных бактерий и вирусов, что не дает им размножаться.

Фильтрация на предприятиях

Взаимосвязь между областью использования и требуемым типом системы водоподготовки отражена в таблице:

Отрасль производства Требуемые функции основной линии подготовки
Металлургия Обессоливание
Пищевая промышленность Обеспечение ионного обмена, обеззараживание, умягчение
Добыча и переработка нефти и газа Исключение посторонних примесей, обезжелезивание, обратный осмос
Энерго- и тепло- и водоснабжение Обессоливание, УФ-фильтрация, хлорирование или озонирование
Фармацевтика Обратный осмос, дистилляция

В целях экономии средств приведенные методы реализуются в комплексе с механическим фильтрованием.

Отдельные требования выдвигаются к системам переработки стоков предприятий химической или металлургической отрасли, отбираемый концентрат может быть ценным или нуждаться в обязательной утилизации.

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.

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.

Обычный процесс активированного ила

Это распространенный и самый старый процесс биочистки, используемый для обработки городских и промышленных сточных вод. Как правило, сточные жидкости после первичной очистки, то есть удаления суспендированных примесей, подвергаются биологической очистке на основе активного ила, включающей резервуар аэрации с последующим вторичным осветлителем.

Аэрирующий бак снабжен рассеянным тонким пузырьком аэрации в нижней части для переноса необходимого кислорода в биологической массе. Газированный смешанный раствор от аэрационного бака переливается под действием силы тяжести на вторичный осветлитель для отделения биомассы, обработанной водой системы фильтрации ниже по потоку для более тонкого удаления частиц. Отделенная биомасса возвращается в резервуар аэрации с помощью активированного возврата шлама. Избыточная биомасса (полученная во время процесса биодеградации) направляется на очистку ила и обезвоживание.

Способы и устройства

Биологическая очистка стоков делится на 2 основные разновидности:

  1. Естественная. Не используется в качестве основной очистки, а служит скорее дополнительным процессом. В основе естественного преобразования стоков лежит принцип природного удаления или переработки вредных микроорганизмов растительной средой или почвой.
  2. Искусственная. Данная разновидность очистки делится на 2 подвида:
    • Аэробная. В аэробных системах применяют бактерии, жизнедеятельность которых возможна только в кислородной среде.
    • Анаэробная. Способ очистки противоположный аэробному – в резервуары помещаются бактерии, для работы которых не требуется избыток кислорода.

При аэробной очистке используются бактерии вместе с небольшим количеством твёрдых неорганических веществ.

Данная смесь получила название «активный ил». Имеет не слишком плотную структуру и тёмно-коричневый цвет.

Последствиями аэробной очистки являются твёрдые вещества, а после анаэробного воздействия остаётся метан.

Важно! Метан, как и очищенные сточные воды, можно использовать в промышленных или сельскохозяйственных целях.

Рассмотрим более подробно каждый из методов биологической очистки сточных вод.

Биофильтры

В современных биофильтрах используется исключительно аэробная среда. В промышленных масштабах биофильтры представляют собой круглые бассейны больших диаметров. Помимо «активного ила» используется дренажный фильтр – слой шлака или гальки, толщиной от 2 до 5 см.

Последовательность очистки сточных вод в биофильтре:

  1. Стоки подаются в бассейн под напором и проходят первичную степень очистки – слой дренажа. Крупные частицы загрязняющих веществ остаются в шлаке или гальке, более мелкие – отстаиваются в открытом резервуаре.
  2. После прохождения первой степени очистки, в сточные воды добавляют бактерии – аэробы. Биофильтры имеют открытую конструкцию, поэтому начинается реакция поглощения аэробами загрязняющих веществ.
  3. После окончания реакции, на поверхности стоков остаётся тонкая плёнка, которую смывают под напором воды. Остаётся только очищенная техническая жидкость.

Биопруды

Биопруды отличаются от биофильтров уникальностью бактериальной среды – в них может использоваться как анаэробная, так и аэробная среда.

После очистки остается природный ил, который можно использовать в качестве удобрения или кормовой базы.

Чаще всего используют пруды-смесители – конструкции, в которых могут одновременно протекать как анаэробные, так и аэробные процессы. При этом процессы не пересекаются и протекают параллельно.

Метатенки

Данные конструкции созданы исключительно для полной переработки осадка, который возникает после процесса жизнедеятельности анаэробных или аэробных бактерий.

В основе конструкции метантенков преобладают 2 формы:

  • цилиндрическая.
  • прямоугольная.

Принцип действия:

  1. По трубопроводу в метантенк поступает осадок.
  2. Запускается специальная система подогрева, ускоряющая процесс разложения элементов. Основным элементом системы служит радиатор, через который проходит пар или жидкость.
  3. Жиры и белки, находящиеся в осадке, раскладываются на метан и углекислый газ, которые по другому трубопроводу поступают наружу.
  4. Вещества, которые не поддаются полной переработке, высушивают и используют в качестве удобрений.

Фильтрационные или дренажные поля

В основе принципа действия данного сооружения – очистка стоков путём пропускания их через дренажный слой. Основное требование для установки дренажного поля – достаточный уровень грунтовых вод, не менее 1.5 м.

Интересно! Фильтрационные поля могут быть различной формы: от классического параллельного расположения траншей, до уникальной «змейки» или «ёлочки».

Все трубы очистной системы располагаются в одном большом котловане дренажного поля – это основное отличие данной конструкции от фильтрующих траншей.

Каждое дренажное поле имеет несколько очистных отсеков:

  • В первом происходит грубое разделение стоков и твёрдых загрязняющих веществ.
  • Во втором отсеке на частично очищенную жидкость воздействуют анаэробные бактерии.
  • В последнем отсеке переработанный бактериями ил оседает на дно и со временем удаляется.

Аэротенки

Аэротенки по своей конструкции и принципу действия очень похожи на биопруды. В них также происходит смешивание бактериальной среды со стоками, но не природным путём, а под действием аэраторных систем, которые нагнетают большое количество кислорода в резервуары.

Аэротенки – это системы с высоким КПД. Для их непрерывной деятельности необходима постоянная работа аэраторной системы.

Среднее количество кислорода в системе не должно находится ниже отметки 0,5 мг/дм³, а показатель 0,2 мг/дм³ уже считается критическим.

Утилизация и очистка сточных вод

Пример очистных сооружений

Очистка и утилизация сточных вод из канализационных систем населенных пунктов производится в специальных очистных сооружениях, в которых из стоков удаляются следующие вещества:

  • Взвешенные;
  • Коллоидные;
  • Растворенные;
  • Осевший в первичных отстойниках осадок;
  • Избыток активного ила, появившийся в результате биологической очистки.

Кроме того, в данных сооружениях производятся обработка и обеззараживание сточных вод, позволяющие выполнить в дальнейшем их утилизацию.

Наиболее эффективным методом удаления различных загрязнений из бытовых стоков является биологическая очистка сточных вод.

Промышленные сточные воды могут использоваться в технологическом процессе повторно после того, как была произведена их соответствующая очистка, поэтому многие предприятия оборудуют системы либо оборотного водоснабжения, либо замкнутого водоснабжения и канализации, исключающие сбрасывание стоков в водоемы.

Существенное значение имеют также технологии безотходной переработки материалов и сырья, особенно это касается предприятий горной, целлюлозно-бумажной и химической промышленности.

Кроме того, довольно эффективными являются физико-химическая очистка стоков (фильтрация, коагуляция, отстаивание и т.д.) используемые в отдельности или совмещаемые с биологической очисткой, флокулянты для очистки сточных вод, и методы дополнительной обработки (ионообмен, сорбция, гиперфильтрация, удаление фосфатов и азотистых веществ и т.д.).

Данные методы способны обеспечить довольно качественную очистку стоков, после чего они могут быть спущены в водоемы или использованы в системе оборотного водоснабжения предприятия.

Следует также заметить, что сточные воды, в которых присутствует значительное количество веществ, содержащих фосфор, калий, азот, кальций и т.д. (в основном такие стоки имеют бытовое происхождение) представляют собой довольно ценные удобрения для различных сельскохозяйственных культур и применяются для полива и орошения земель сельскохозяйственного назначения.

В связи с этим очищенные биологическим путем сточные воды целесообразно направлять на поля.

В данной статье были сточные воды и их классификация, а также методы их очистки и утилизации. Следует помнить, что от качества очистки сточных вод зависит качество воды в водоемах, используемой для питья или в хозяйственных целях, а также общая экологическая ситуация в прилегающей местности.

Предыдущая запись Делаем отстойник для канализации. Бетонные кольца, еврокуб, бетонирование
Следующая запись Как проводится канализация в бане