Как работают очистные сооружения

Квартиры и частные постройки, предприятия и предприятия сферы услуг используют воду, которую после прохождения канализационных сетей необходимо довести до необходимого уровня чистоты, затем отправить на повторное использование или сбросить в реки. Чтобы не создавать опасную экологическую ситуацию, построены очистные сооружения.

Определение и назначение

Очистные сооружения – это сложное оборудование, предназначенное для решения важнейших задач – экологии и здоровья человека. Количество отходов постоянно увеличивается, появляются новые виды моющих средств, которые сложно удалить из воды, чтобы она была пригодна для дальнейшего использования.

Система предназначена для приема определенного объема сточных вод из городской или местной канализации, очистки их от всевозможных примесей и органических веществ и последующей отправки в естественные водоемы с помощью насосного оборудования или самотеком.

Принцип работы

В процессе работы очистные сооружения освобождают воду от следующих видов загрязняющих веществ:

• органические (фекалии, пищевые отходы);
• минеральные (песок, камни, стекло);
• биологический;
• бактериологический.

Наибольшую опасность представляют бактериологические и биологические примеси. Когда они разрушаются, они выделяют опасные токсины и неприятные запахи. Если уровень очистки окажется недостаточным, может возникнуть эпидемия дизентерии или брюшного тифа. Для предотвращения подобных ситуаций воду после полного цикла очистки проверяют на наличие патогенной флоры и только после проверки ее выпускают в водоемы.

Принцип работы очистных сооружений заключается в постепенном отделении мусора, песка, органических компонентов и жира. Полуочищенная жидкость затем отправляется в отстойники, содержащие бактерии, которые переваривают мельчайшие частицы. Эти колонии микроорганизмов называются активным илом. Бактерии также выделяют в воду ненужные вещества, поэтому после того, как они выбросили органические вещества, вода очищается от бактерий и их отходов.

На самом современном оборудовании происходит практически безотходное производство – песок улавливается и используется для строительных работ, бактерии прессуются и отправляются на поля в качестве удобрения. Вода возвращается потребителям или в реку.

Виды и устройство очистных сооружений

Существует несколько видов сточных вод, поэтому оборудование должно соответствовать качеству поступающей жидкости. Выделять:

• Бытовые отходы – это использованная вода из квартир, домов, школ, детских садов и предприятий общественного питания.
• Промышленный. Помимо органических веществ, они содержат химикаты, масло и соли. Такие отходы требуют соответствующих методов переработки, поскольку бактерии не могут справиться с химическими веществами.
• Дождь. Самое главное здесь – убрать весь мусор, который смывается в канализацию. Такая вода менее загрязнена органическими веществами.

По объему, обслуживаемому очистными сооружениями, станции бывают:

• городские – весь объем сточных вод направляется на объекты, имеющие огромную пропускную способность и площадь; размещают вдали от жилых помещений или делают закрытыми, чтобы запах не распространялся;
• ЛОС – местные очистные сооружения, обслуживающие, например, дачный поселок или поселок;
• септик – разновидность ЛОС – обслуживает частный дом или несколько домов;
• мобильные установки, которые используются по мере необходимости.

Помимо сложных конструкций, например станций биологической очистки, существуют и более примитивные устройства – жироуловители, песколовки, решетки, сита, отстойники.

Устройство станции биологической очистки

Этапы очистки воды на очистных сооружениях:

• механический;
• первичный отстойник;
• аэротенк;
• вторичный отстойник;
• отделка;
• дезинфекция.

На промышленных предприятиях система дополнительно оснащается емкостями с реагентами и специальными фильтрами для масел, мазута и различных включений.

При приеме отходов их сначала очищают от механических примесей – бутылок, полиэтиленовых пакетов и другого мусора. Далее сточные воды проводятся через песколовку и жироотделитель, затем жидкость поступает в первичный отстойник, где крупные частицы оседают на дно и удаляются специальными скребками в бункер.

Затем воду направляют в аэробный резервуар, где органические частицы поглощаются аэробными микроорганизмами. Для размножения бактерий в воздушный резервуар добавляется дополнительный кислород. После осветления сточных вод необходимо избавиться от лишней массы микроорганизмов. Происходит это во вторичном отстойнике, где на дно оседают колонии бактерий. Часть из них возвращается в воздушный резервуар, излишки сжимаются и удаляются.

Постобработка — это дополнительная фильтрация. Не у всех установок есть фильтры — угольные или мембранные, но они позволяют полностью удалять из жидкости органические частицы.

Завершающий этап – воздействие хлора или ультрафиолета для уничтожения болезнетворных микроорганизмов.

Способы очистки воды

Существует большое количество методов очистки сточных вод – как бытовых, так и промышленных:

• Аэрация – это принудительное насыщение сточных вод кислородом для быстрого удаления запахов, а также распространения бактерий, расщепляющих органические вещества.
• Флотация – метод, основанный на способности частиц удерживаться между газом и жидкостью. Пузырьки пены и маслянистые вещества поднимают их на поверхность, откуда они удаляются. Некоторые частицы могут образовывать на поверхности пленку, которую можно легко слить или собрать.
• Сорбция – это метод поглощения одних веществ из других.
• Центрифуги — это метод, использующий центробежную силу.
• Химическая нейтрализация, при которой кислота реагирует со щелочью, после чего осадок выбрасывают.
• Испарение — это метод, при котором нагретый пар пропускают через грязную воду. Вместе с ним удаляются летучие вещества.

Чаще всего эти методы объединяют в комплексы для выполнения уборки более высокого уровня с учетом требований санитарно-эпидемиологических станций.

Проектирование очистных систем

Проектирование очистных сооружений проектируется с учетом следующих факторов:

• Уровень грунтовых вод. Самый важный фактор для автономных систем обработки. При установке септика с открытым дном сточные воды после отстаивания и биологической очистки выводятся в грунт, где попадают в грунтовые воды. Расстояние до них должно быть достаточным, чтобы жидкость очищалась при прохождении через почву.
• Химическая структура. С самого начала необходимо точно знать, какие отходы подлежат очистке и какое оборудование для этого необходимо.
• Качество почвы, ее водопроницаемость. Например, песчаные почвы быстрее впитывают жидкость, а вот глинистые участки не дадут сбрасывать сточные воды через открытое дно, что приведет к переливам.
• Вывоз мусора – подъезды для транспорта для обслуживания станции или септика.
• Возможность сливать чистую воду в природный водоем.

Все очистные сооружения проектируются специальными компаниями, имеющими разрешение на проведение подобных работ. Для установки собственной канализационной системы разрешение не требуется.

Монтаж установок

При установке водоочистной станции необходимо учитывать множество факторов. Прежде всего, это местность и производительность системы. Следует ожидать, что объем сточных вод будет постоянно увеличиваться.

От качества выполненных работ будет зависеть стабильная работа станции и долговечность оборудования, поэтому общественные объекты должны быть грамотно спроектированы с учетом всех функций данной территории и конфигурации системы.

Этапы:

1. Создайте проект.
2. Осмотр строительной площадки и подготовительные работы.
3. Монтаж оборудования и подключение комплектующих.
4. Настройка управления станцией.
5. Проверка и ввод в эксплуатацию.

Простейшие виды автономной канализации требуют правильного наклона труб, чтобы линия не засорялась.

Эксплуатация и обслуживание

Необходимо регулярно проверять качество очистки воды

Плановое техническое обслуживание предотвращает серьезные аварии, поэтому на крупных очистных сооружениях существует график, по которому регулярно ремонтируются устройства и важнейшие узлы, а вышедшие из строя детали заменяются.

В случае с установками биологической очистки основными моментами, требующими внимания, являются:

• количество активного ила;
• уровень кислорода в воде;
• своевременный вывоз мусора, песка и органических отходов;
• контроль конечного уровня очистки сточных вод.

Автоматизация – основное звено, задействованное в работе, поэтому проверка электрооборудования и блоков управления специалистом – гарантия бесперебойной работы станции.

Особое значение имеет мощность ультрафиолетовых ламп, которые нуждаются в периодической замене. Чистота воды в конечном итоге зависит от их работы.

Стоимость очистных сооружений

Для частного дома можно заказать самую современную систему очистки, но это будет достаточно дорого, поэтому владельцы нескольких домов объединяются и строят местную локальную станцию, что позволяет проводить работу качественно, но цена лечения мощности уменьшается тем больше, чем больше домов подключено к одному устройству.

Дешевле оборудовать септик с двумя камерами, используя пластиковые материалы. Такая система обойдется дешево, но для полной очистки не подойдет – слить воду в реку не получится.