Водопровод является неотъемлемой частью современного комфорта, а где есть водоснабжение, там в обязательном порядке должно быть и водоотведение. Но что делать со скопившимися стоками? Сейчас существует множество вариантов решения этой проблемы, начиная от примитивной утилизации до полноценной очистки загрязненной фракции от технической воды. В данной статье рассмотрены самые распространённые методы очистки стоков, принцип их работы, основные плюсы и минусы таких систем.

Способы очистки сточных вод

Для начала нужно разобраться, что такое сточные воды? К данной категории относятся любые стоки, которые содержат в себе какие-либо примеси и загрязнения. В их число входят:

1. Бытовая канализация жилого сектора. Здесь содержатся в основном продукты жизнедеятельности, биологические отходы животного происхождения, такие как жир и частицы пищи. Технология очистки сточных вод может производиться локальным или глобальным методом;
2. Промышленные стоки содержат в себе отходы производства, химические элементы, полимеры или нефтепродукты. Переработка таких загрязнений отличается от очистки бытовой канализации, данный процесс более сложен и включает в себя комплекс мероприятий с несколькими уровнями. Такие установки способны не только переработать стоки, но и обеспечить предприятие водой для производственных нужд.

Таким образом, исходя из типа канализационных стоков, можно определить вид очистного сооружения, который будет наиболее приемлемым для достижения нужного результата и уровня очистки.

Способы очистки стоков можно классифицировать на три вида:

1. Механические методы очистки сточных вод. Как правило, данный этап считается подготовительным, так как это самый примитивный способ, в котором нет иного, кроме как физического, воздействия на загрязнения от крупных фрагментов. Механическая очистка сточных вод осуществляется несколькими способами:

• Процеживание. На данном этапе стоки пропускаются через стальную или пластиковую решетку, которая удерживает крупные элементы и волокна. Чаще всего такой механизм оснащен электроприводом, он вращает сетку в процессе подачи воды, и на верхней точке все загрязнения снимаются для утилизации;
• Отстаивание. Механизм отстаивания основан на физическом свойстве материала оседать на дне емкости. Так как вода легче основных типов загрязнений, все элементы опускаются вниз и скапливаются в толще воды. После выпадения в осадок, загрязнения удаляются из отстойника путем его опорожнения или сливом через дно канала;
• Фильтрование осуществляется с применением улавливающей сетки с мелкой ячейкой. Данный способ оправдан в случаях, когда в стоках нет крупных загрязнений или как промежуточный этап очистки;
• Сепарация или центрифугирование. Один из самых современных типов отделения воды от грязных стоков. Принцип работы этого устройства основан на движении воды по спирали в специальном барабане, в процессе такого вращения происходит отделение крупных и взвешенных частиц от технической воды.

Данный способ является одним из основных методов очистки сточных вод.

1. Химические методы очистки сточных вод. Этот способ призван отделить растворившиеся в стоках вещества от основной массы путем добавления специальных реагентов, которые при попадании в загрязненную среду вступают в реакцию с жидкостью и способствуют выпадению вредных веществ в осадок. Химическая очистка сточных вод, в зависимости от используемых присадок, делится на два подраздела:

• Нейтрализация с помощью кислот и щелочей. На данном этапе в стоки добавляются химические средства, которые доводят жидкость до необходимого значения и веса водорода. Чаще всего этот метод используется в текстильной и другой промышленности;
• Окисление с использованием химических реагентов, в качестве которых может быть сжиженный хлор и другие его производные. Основным направлением в переработке такой установки является очистка стоков с высоким содержанием тяжелых металлов.

1. Физико-химические методы очистки сточных вод. Это один из самых передовых способов утилизации загрязненной жидкости, который включает в себя несколько этапов по отделению и изыманию тонкодисперсных и трудно растворимых органических и не органических элементов. Также как и предыдущие способы обработки стоков, данный процесс бывает нескольких видов:

• Коагуляция – это действие, основанное на укрупнении путем слипания мелких частиц при реакции с добавляемыми реагентами. Чаще всего используются соли амония, меди и железа. В бытовых условиях он применяется редко из-за дороговизны и больших габаритов оборудования;
• Флотация. В данном случае необходима специальная установка, в которую попадают канализационные стоки, и добавляются естественные или химически созданные флотаторы, например, масло или побочные нефтепродукты. Чтобы процесс очистки был непрерывным, в отделенную камеру под высоким давлением подается сжатый воздух, который проходя через стоки, образует пенную эмульсию. Флотация образует кислородные пузырьки, которые захватывают молекулы из общего состава и поднимают ее в верхние слои. В результате происходит агрегация элементов в плотной пене. Такой метод используется при добыче металла для отделения полезной руды от остальных ископаемых. Также флотация используется в современных городских очистных сооружениях;
• Сорбционная очистка бытовых стоков. Самый передовой метод очистки, в нем применяются крупные сорбенты природного или химического происхождения. Загрязненные стоки смешиваются с пористым материалом, и после оседания в осадок фильтр извлекается из емкости, а техническая жидкость может использоваться вторично. Уровень очистки при таком способе достигает степени 95%. Основным минусом сорбции является дороговизна компонентов и оборудования;
• Простой и обратный осмус. В таком устройстве очистка хозяйственно бытовых сточных вод происходит в результате выдавливания воды через загрязненные стоки и мембрану или обратный процесс с прохождением грязной воды через фильтрующий элемент и отделением молекул отходов. Принцип действия в обоих направлениях один и тот же, он основан на механической задержке частиц, которые больше молекул воды в специальной сетке. После того, как фильтр будет заполнен, его необходимо извлечь и поменять либо очистить.

Все физико-химические способы очистки сточных вод в основном применяются в промышленных масштабах для крупных предприятий и заводов. Производственный и бытовой метод отличаются используемым оборудованием и количеством процессов. Но некоторые агрегаты применяются и в частных секторах, например, флотация или осмус.

1. Биологический способ очистки стоков канализации. Чаще всего данный метод используется при устройстве очистных сооружений для индивидуального жилища с автономной системой коммуникаций. Ее принцип действия основан на переработке загрязнений путем создания питательной среды для специальных бактерий, предназначенных для очистки сточных вод. Разделяют два типа микроорганизмов, пригодных для переработки стоков:

• Анаэробные бактерии – живут в загрязненной безвоздушной среде канализации и питаются биологическими отходами. Анаэробная очистка сточных вод имеет побочный продукт в виде газа метана, поэтому резервуар должен быть оборудован газоотводным каналом. Еще колонии бактерий называют полезный ил, так как они обитают на частицах песка, содержащихся в водной среде;
• Аэробные бактерии, в отличие предыдущих, нуждаются в постоянной подаче воздуха, так как для нормальной жизнедеятельности им необходим кислород. Емкость с отходами должна быть оборудована компрессорной установкой и подводом труб для обогащения стоков.

Часто для достижения нужного результата используются последовательно оба варианта, тогда уровень очистки канализационных стоков может достигать 98%. Такую воду нельзя употреблять в пищу, но для бытовых нужд она пригодна, например, для полива растений или уборки. Часто аэробную схему применяют вместе с другим кислородным методом, который называется флотация.

Обратите внимание! Независимо от выбранного способа очистки бытовых сточных вод, ее проектировкой и монтажом должны заниматься квалифицированные работники, так как самостоятельно рассчитать требуемую мощность получится только при детальном изучении всех параметров коммуникации.

Стадии очистки сточных вод, этапы и устройство автономного септика

Очистка бытовых сточных вод на предприятии и в частном секторе очень отличаются друг от друга. В индивидуальном жилье часто применяется комбинированная очистная система, включающая в себя несколько этапов обработки жидкости до состояния технической воды. Строительство такого сооружения начинается с расчета мощности и определения места расположения. Как правило, септик находится на некотором расстоянии от жилого здания ближе к выезду с участка. Это делается для того, чтобы в процессе эксплуатации не возникло проблем с вывозом отработанного материала и отходов.

Следующим этапом будет рытье котлована под емкости. Многие производители изготавливают резервуары из жесткого пластика со встроенными перегородками и отсеками для перелива, фильтрации и переработки. Такое изделие стоит значительно дороже, чем железобетонные кольца, так как его производство требует больших затрат, но имеет преимущество за счет простоты монтажа и обслуживания, а также экономии места. Гарантия на пластиковую емкость более пятидесяти лет.

Важно соблюдать размеры ямы, чтобы она была на 20-30 см больше по периметру, это облегчит монтаж и предотвратит разрушение стенок котлована.

На песчано-гравийную подушку укладывается геотекстиль, который предотвратит проседание емкости под воздействием большого веса. После трамбовки основы монтируется сам септик, он может быть фабричного производства или сделанный самостоятельно из ж/б колец. Если применяется пластиковый резервуар, то на дно необходимо поместить утяжеление, чтобы при выпадении осадков емкость не всплыла наружу.

Подводка канализационной трубы осуществляется по верхнюю крышку таким образом, чтобы между скопившимися стоками и поступающей жидкостью была воздушная прослойка. Для предотвращения попадания неприятного запаха из септика внутрь помещения рекомендуется установить обратный клапан, который срабатывает только в одну сторону, регулируя потоки.

Чаще всего, первым этапом очистки воды канализации является естественная фильтрация от крупных фрагментов небиологического происхождения. Для этого в емкости предусмотрен переливной порог с пескоулавливателем, который отсеивает непригодные к переработке элементы от основной массы.

В следующем отсеке расположены анаэробные бактерии, которые очищают жидкость от крупных включений, которые содержатся в толще стоков. Переработав основные загрязнения и превратив их в углекислый газ и метан, бактерии частично погибают, для соблюдения необходимой численности нужно периодически обновлять их популяцию.

После перелива переработанная вода поступает в поля аэрации. Здесь обитают бактерии, питающиеся биологическими отходами при обогащении их кислородом. Поэтому для обеспечения процесса нужно непрерывно подавать в камеру кислород, без него все микроорганизмы погибнут.

Состояние экологии на сегодняшний день, к сожалению, оставляет желать лучшего. Это результат безалаберного использования природных ресурсов. Потребление человечеством воды постоянно растет, а запасы чистой воды в природе с каждым годом уменьшаются. Использование моющих средств и различной бытовой химии очень сильно загрязняет сточные воды современных городов, что существенно усложняет очистку стоков. Сточные воды содержат массу различных загрязняющих веществ, от механических компонентов до сложных химических соединений, поэтому очистка сточных вод — процесс сложный и многоуровневый.

Все методы очистки стоков можно условно разделить на деструктивные и рекуперационные. Результатом деструктивных методов очистки будет разложение сложных загрязняющих соединений на простые, они выведутся из воды в виде газов, либо выпадут в осадок, либо останутся растворенными в воде, но обезвреженными. Результатом рекуперационных методов очистки будет извлечение из сточных вод всех ценных веществ для дальнейшей переработки.

Способы очистки сточных вод

1. Механический
2. Биологический
3. Физико-химический
4. Дезинфекция сточных вод
5. Термическая утилизация

1. Механический метод самый простой. Механической очисткой из сточных вод удаляются нерастворимые компоненты загрязняющие воду, как твердые, так и поверхностные жировые загрязнения. Сточные воды сначала проходят через решетки, далее через сита и отстойники. Более мелкие компоненты осаждаются песколовками. Очистка сточных вод от нефтепродуктов осуществляется с помощью жироловок и бензомаслоуловителей. Усовершенствованный метод механической очистки — мембранный — используется вместе с традиционными методами и позволяет производить более тщательную очистку. Механическая очистка сточных вод является подготовкой к биологической очистке и позволяет удалять из бытовых стоков до 70% примесей, а из промышленных — до 95%.

2. Биологическая очистка сточных вод происходит благодаря жизнедеятельности микроорганизмов способных окислять органические вещества. Основой развития этого метода является естественная очистка рек и водоемов населяющей их микрофлорой. Таким образом, стоки освобождаются от органического азота и фосфора. Биологическая очистка бывает аэробная и анаэробная.

Сооружение для аэробной очистки сточных вод за счет жизнедеятельности бактерий

• Аэробная очистка сточных вод осуществляется при помощи аэробных бактерий, для жизнедеятельности которых нужен кислород. При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Аэротенки имеют высокую степень очистки и более эффективны, чем биофильтры для очистки сточных вод. В аэротенках производится аэрация воды и ее глубокая биологическая очистка. Кроме того, в результате получается активный ил, являющийся хорошим удобрением.
• Анаэробная очистка сточных вод осуществляется без доступа кислорода. При воздействии анаэробных бактерий происходит процесс брожения и преобразование органики в метан и углекислый газ. Для этого метода используются метатенки. Анаэробная очистка требует меньших расходов, чем аэробная, так как при этом не нужна аэрация.

3. Физико-химический метод включает в себя электролиз, коагуляцию и осаждение фосфора солями железа и алюминия.
4. Дезинфекция сточных вод происходит ультрафиолетовым облучением, обработкой хлором или озонированием. Применяется для обеззараживания перед сбросом в водные объекты.

• Дезинфекция ультрафиолетовым облучением — более эффективный и безопасный метод по сравнению с хлорированием, так как при этом не образуется вредных токсических веществ. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на практически все микроорганизмы и эффективно уничтожает возбудителей холеры, дизентерии, тифа, вирусного гепатита, полиомиелита и других болезней.
• Хлорирование основано на способности активного хлора губительно воздействовать на микроорганизмы. Существенным недостатком данного метода является образование хлорсодержащих токсинов и канцерогенных веществ.
• Озонирование — обеззараживание стоков озоном. Озон — газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода, сильный окислитель, убивающий бактерий. Это довольно дорогой метод дезинфекции, при котором происходит выделение вредных веществ: альдегидов и кетонов.

5. Термическая утилизация применяется для технологических сточных вод, когда другие методы неэффективны. Суть ее в том, что распыленные стоки обеззараживаются в факеле сжигаемого топлива.

На современных очистных сооружениях сточные воды проходят поэтапную очистку, при этом последовательно применяются описанные выше методы.

Термическая утилизация сточных вод заключается в обеззараживании стоков в пламени сгорающего топлива

Этапы очистки стоков на очистных сооружениях

• предварительная механическая очистка;
• биологическая очистка;
• доочистка;
• дезинфекция.

Оборудование для механической очистки

• решетки — стержни прямоугольной формы с прозорами до 16мм;
• песколовки (устанавливаются при очистке более 100м3 в сутки);
• усреднители (устанавливаются, если необходимо усреднение состава);
• отстойники (бывают горизонтальные, вертикальные, радиальные, двухъярусные);
• септики (применяют для очистки стоков, направляющихся в фильтрующие траншеи, колодцы и на поля подземной фильтрации);
• гидроциклоны (нужны для очистки стоков от взвешенных веществ);
• центрифуги (выделяют мелкодисперсные вещества, когда нельзя применять реагенты);
• флотационные установки (используются для выделения масел, жиров, нефтепродуктов);
• дегазаторы (удаляют растворенные в воде газы).

Илосос — сооружение для очистки сточных вод активным илом

Сооружения для биологической очистки

• преаэраторы и биокоагуляторы (снижают концентрацию ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ);
• биологические фильтры;
• аэротенки, илососы, метатенки (сооружения для очистки аэробным и анаэробным способом);
• вторичные отстойники, илоотделители и поля фильтрации (предназначены для полной биологической очистки стоков);
• биологические пруды (предназначаются для глубокой очистки стоков содержащих много органических веществ).

При доочистке сточных вод применяется их нейтрализация и фильтрация. Дезинфекция или обеззараживание производится хлором (необходимо хлорное хозяйство) или электролизом (необходимо сооружение электролизных установок).

Желающим подробно ознакомиться с устройством и принципом работы станции биологической очистки поможет просмотр видео.

Как видите, очистка сточных вод — процесс многоэтапный, требующий научного подхода и соблюдения всех правил и санитарных норм. Рассмотренные способы очистки сточных вод применяются в комплексе. Выбор метода зависит от характера стоков, их количества, вида, а также от концентрации загрязняющих веществ.

Жизнедеятельность человека неразрывно связана с водой. Поэтому при строительстве жилья одной из первых забот является строительство водопровода. Но если в дом подведена вода, то нужно позаботиться и об отведении стоков. В целях переработки использованной воды и для сохранения чистоты почвы и воды необходимо использовать системы очистки сточных вод. Рассмотрим, какие установки можно использовать при оборудовании канализации в частном доме.

Сегодня уже мало кого устраивает перспектива проживания в доме, лишенном удобств, даже если это всего лишь дача. Большинство хозяев стремится сделать свое жилище максимально комфортным: организуют отопление, проводят в дом воду.

Но если есть система водоснабжения, то нужна и канализация – система отведения и переработки стоков. Поскольку далеко не во всех загородных поселках имеется централизованная система сбора и переработки бытовых сточных вод, то строится локальная система очистки сточных вод.

Способы очистки стоков

Для очистки бытовых канализационных стоков, как правило, применяют следующие способы очистки:

• Механические – отстаивание, фильтрование.
• Биологические – переработка стоков микроорганизмами.

В природе существует два типа бактерий, которые могут эффективно очистить стоки:

• Анаэробы – микроорганизмы, которые осуществляют свою жизнедеятельность без доступа кислорода.
• Аэробы – бактерии, которые не «работают» в бескислородной среде.

Как показывает практика, добиться наибольшего эффекта при очищении сточных вод можно в том случае, если используется комбинация нескольких методов очистки. Современная система очистки предусматривает первоначальное отстаивание стоков, а затем их биологическую очистку с использованием анаэробов и аэробов.

Септики анаэробного типа

Септик – это установка, в которой стоки проходят несколько поэтапных стадий очистки. Принцип работы септика заключается в отстаивании сточных вод и переработке органических включений анаэробными бактериями. Чтобы добиться лучшего качества очистки септики делают многокамерными. Основная часть твердых отходов оседает в первой камере, в последующие перетекает предварительно очищенная вода.

Органические включения, которые составляют большую часть загрязнений бытовых канализационных стоков, разлагаются под действием анаэробных бактерий. Органика разлагается на простые составляющие – метан и воду, а нерастворимые остатки оседают на дно камер.

Обработка стоков аэробными бактериями начинается после того, как она выходит из септика и попадает на поля аэрации – устройства, необходимые для доочистки стоков. На полях аэрации стоки дополнительно фильтруются, проходя через фильтр из песка и щебня. Таким образом, пройдя все стадии, вода очищается практически на 100% и не приносит вреда окружающей среде.

Этапы очистки в септике анаэробного типа

• Этап первый. Осуществляется в первичном отстойнике. Тут происходит процесс, который принято называть осветлением стоков. В первой камере происходит разделение загрязненной воды по удельному весу. Частицы, имеющие тяжелый вес, оседают на дно, включения, которые легче воды, поднимаются наверх. В центре первичного отстойника, где расположена переливная труба во вторую камеру, собираются осветленные стоки. Отстаивание продолжается и во второй камере, только тут уже происходит осаждение более мелких включений, которые находятся в жидкости во взвешенном состоянии.

Совет! Септики строят таким образом, чтобы стоки из камеры в камеру перетекали медленно. Только при небольшой скорости движения возможно обеспечить качественное осаждение осадка.

• Второй этап – биологический. Осевшие на дно органические вещества подвергаются биологической переработке бактериями анаэробами. В процессе брожения осадка выделяется тепло, поэтому в септике всегда повышенная температура. Это обстоятельство позволяет использовать септики не только в летний период, но и зимой.

• Последний этап очистки протекает на полях фильтрации. Сюда осветленные в септике стоки подаются по трубам. В трубах выполнены отверстия, через которые просачивается вода, попадая в почвенный фильтр. Проходя через слой песка и щебня, вода фильтруется. Кроме того, она дополнительно очищается при помощи аэробов, которые обитают в почве.

Септик аэробного типа

Помимо традиционных септиков сегодня широко применяются современные системы биологической очистки сточных вод – ЛОС, дополнительно оборудованные аэраторами. В таких станциях стоки поочередно подвергаются переработке анаэробными и аэробными бактериями, в результате на выходе из очистной установки вода оказывается очищенной на 98%, поэтому в строительстве полей фильтрации нет необходимости.

Очищенные в ЛОС воды могут без вреда для окружающей среды быть сброшены на грунт или в ближайший водоем. При необходимости, вода может быть направлена в накопительный колодец для использования в хозяйственных целях, например, для полива газонов или сада.

Этапы очистки стоков в септиках аэробного типа

• Этап первый – отстаивание. Так же, как и в обычных септиках, в ЛОС используется такой простой, но надежный механический способ очистки.
• Этап второй – переработка осадка анаэробными бактериями. Органика, выпавшая в виде осадка, подвергается переработке анаэробными бактериями. То есть, до этого момента отличий в работе простого септика и ЛОС не наблюдается.
• Этап третий – переработка при помощи аэробных бактерий. Когда в камере включается аэратор, наступает этап аэробной очистки. В среде, насыщенной кислородом, бактерии эффективно и быстро перерабатывают большую часть органических включений.

• Этап четвертый – снова отстаивание. После аэробной обработки стоков, вода поступает во вторичный отстойник, где происходит осаждение нерастворимого осадка – ила. Очищенная вода поступает на выход, а активный ил снова используется в процессе очистки. По мере накопления излишков ила, его нужно будет удалять из отстойника.

Простой септик или ЛОС?

Какую же систему очищения сточных вод следует предпочесть при строительстве местной канализации? Однозначного ответа на этот вопрос нет. При выборе установки нужно будет учитывать местные условия. Проведем небольшой сравнительный анализ септиков и ЛОС:

• Место необходимое для установки. Для установки современной ЛОС достаточно, как правило, одного-двух квадратных метров площади. Если нужно установить септик, то потребуется большая площадь. Сам септик несколько больше ЛОС, но основная территория потребуется для сооружения полей фильтрации, необходимых для доочистки стоков.
• Геологические характеристики участка. Если решено устанавливать ЛОС, то геологические характеристики участка могут повлиять только на выбор модификации ЛОС. А вот устройство полей фильтрации на глинистых грунтах – это трудноразрешимая задача.

Совет! Если на участке высоко залегают почвенные воды, то следует приобрести ЛОС с принудительным отведением стоков, то есть оборудованную дополнительным насосом.

• Автономность. Если септик – это полностью автономная установка, то ЛОС для работы требуется электропитание.

Совет! Если местная канализация оборудована энергозависимой станций биоочистки стоков, то на время отключения электроэнергии необходимо сократить использование воды до минимума. В противном случае может произойти переполнение камер, так как насосы, перекачивающие стоки, не работают.

• Обслуживание. И обычный септик, и ЛОС нуждаются в регулярном обслуживании. Септик примерно 1-2 раза в год придется очищать от накопившегося осадка при помощи ассенизаторской техники. Очищение илоприемника в ЛОС нужно проводить чаще – примерно раз в квартал, но зато с этой работой можно легко справиться самостоятельно.

Совет! Выбирая место для установки септика, нужно учесть необходимость его очистки и оставить свободный проезд для машины ассенизаторов.

• Стоимость. Обычный септик стоит дешевле ЛОС. Однако нужно учесть и стоимость сооружения полей фильтрации, а также тот факт, что поля фильтрации служат не более 10-12 лет, после чего их нужно менять.

Проектирование

Определившись с видом очистного сооружения, можно начинать проектирование систем водоотведения для загородного дома. Чаще всего, проект составляет одновременно с проектом дома. Но если благоустраивается здание, которое уже введено в эксплуатацию, то проект канализации для частного дома составляется отдельно.

При составлении проекта системы отвода сточных вод нужно учитывать местные условия. Поэтому до начала выполнения проектных работ рекомендуется выполнение геологической разведки, в процессе которой будут выяснены следующие моменты:

• особенности рельефа участка;
• характеристика грунта, для выбора способа отведения воды необходимо оценить впитывающую способность грунта;
• уровень расположения и сезонных подъемов грунтовых вод.

До того, как будет начата разработка проекта системы водоотведения для дома, нужно выяснить следующие моменты:

• среднесуточный расход воды в доме;
• периодичность использования – круглогодично или периодически.

После сбора информации, можно приступать к составлению проекта.

Угол наклона

Важным моментом является угол наклона трубопровода. Этот момент важен при сооружении самотечных систем. При невозможности соблюдения требуемого угла наклона, приходится планировать постройку напорной системы, в которой стоки перекачиваются при помощи фекального насоса.

Многие домашние мастера, которые берутся за самостоятельный монтаж, недооценивают этот момент, а между тем, ошибки и в ту, и в другую сторону, снижают эффективность работы системы.

Если угол будет недостаточно большим, то поток будет двигаться по трубопроводу с низкой скоростью. При этом часть крупных включений успеет выпасть в осадок в трубах, а это чревато образованием засоров. Слишком большой угол также нарушит нормальное движение транспортируемой среды. Вода будет стекать чрезмерно быстро, не успевая уносить с собой тяжелые включения, которые будут задерживаться в трубах, образуя засоры.

Оптимальный угол наклона зависит от диаметра трубы, которая используется для создания трубопровода. Чем меньше диаметр, тем большим должен быть угол уклона. Так, если выбраны трубы диаметром 50 мм, то следует соблюдать уклон величиной 3 см на каждый метр. При применении 100 мм труб, уклон должен составлять 2 см.

Элементы системы

При создании проекта создается схема внутренних и наружных сетей. Во внутренние сети входят все элементы, которые расположены в доме, это:

• стояк, соединённый с фановой трубой, выведенной на крышу;
• элементы сантехники (раковины, ванны, унитазы и пр.);
• трубы, соединяющие элементы сантехники со стояком.

Границей, разделяющей внутренние и наружные сети, является вывод трубы через фундамент. В наружные сети входят:

• трубопровод, соединяющий вывод с очистным сооружением;
• ревизионные колодцы для обслуживания сетей;
• очистная установка.

При сооружении местной канализации не обойтись без локальной очистной установки. В зависимости от местных условий и возможностей хозяев, этот может быть простой септик анаэробного типа или современная локальная станция биоочистки.

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.

7727 0 0

Что вы знаете про канализационные стоки? Восполняем пробелы

Если спросить у большинства населения, что такое канализационные стоки — это не вызовет затруднений с ответом вне зависимости от их места проживания. Житель Лондона, Парижа, Москвы, Вологды или поселка городского типа где-нибудь под Красноярском прекрасно понимает, о чем идет речь, хотя и слабо представляет, что происходит со сточными водами за пределами жилого дома или производственного цеха.

Я восполню этот пробел в ваших знаниях, рассказав и проиллюстрировав работу всей системы, расскажу и об учете сточных вод, и об очистке опасных и бытовых стоков. Итак, в путь! Обещаю, будет интересно.

Изучаем сточные воды

Думаю, не стоит объяснять, что вода из санузла квартиры и стоки гальванического производства по ряду признаков существенно различаются. Соответственно, будут различными и способы утилизации, прежде всего в плане химического и бактериологического состава. Давайте выясним, какие существуют возможные варианты.

Родословная стоков

• В большинстве городов и поселков функционируют различные промышленные предприятия, которые подключены к общегородской системе канализации. Та отрасль народного хозяйства, которая имеет дело с токсичными или агрессивными веществами, нередко располагает и собственными очистными сооружениями. И в том, и в другом случае их отходы именуются промышленными стоками;
• Что касается хозяйственно-бытовых стоков, то в первую очередь они представляют опасность биологического заражения: содержащаяся в них органика является питательной средой для многочисленных колоний бактерий. Такие стоки целенаправленно отправляются на очистные сооружения, расположенные за пределами населенных пунктов;

Капитан Очевидность подсказывает: при отсутствии центральной канализации задействуют ассенизационный транспорт, либо стоки утилизируют по месту после отделения твердых фракций.

• Не стоит забывать и о природных стоках — дождевая и талая вода также куда-то должна уходить с асфальтированных проспектов и улиц наших городов. Для этих целей и функционирует ливневая канализация, которая зачастую без всякой очистки сбрасывается в близлежащий водоем.

Важно: Успокою всех защитников природы — здесь нет никаких нарушений, поскольку дождевая канализация и водостоки лишь сбрасывают воду, которая пролилась на землю естественным путем.
Степень ее загрязненности не настолько критична и не представляет угрозы местной экологии.

Структурный анализ

С бытовыми сточными водами мы более или менее разобрались, перейдем к промышленным стокам. И здесь ситуация намного сложнее.

Стоки могут быть:

• С минеральными загрязнениями;
• Загрязненные органикой;
• Совмещающие в себе оба типа загрязнений.

Немаловажна и степень загрязнения, от которой в первую очередь зависит способ очистки – согласитесь, что разное количество примесей, к примеру, 100 мг/л в сравнении с 10 000 мг/л, требуют принципиально разного подхода.

В приведенном примере далеко не самый худший вариант. Но, согласитесь, с таким составом сточные воды нельзя сбрасывать в водоем или на поля фильтрации.

Как посчитать стоки

Логично начать рассуждения с частного домовладения – вода в систему поступает из скважины или городского водопровода, и ее расход легко определяется счетчиками воды. Если водоотвод выполнен в городскую канализацию, то владельцу частного дома выставляется общий счет за потребленную воду и услуги по водоотводу бытовых стоков.

Намного сложнее обстоит ситуация с промышленными предприятиями. Ведь ряд из них имеет как собственные водозаборы – водохранилища, озера и реки, так и очистные сооружения. Кроме того, объем стоков соотносится нелинейно с количеством израсходованной воды. Например, из-за того, что вода в производственном цикле превращается в пар, соответственно, не попадая в стоки.

И все же часть стоков все равно сбрасывается предприятиями в городские канализационные сети. А поскольку утилизация вещь дорогостоящая, то коммунальное предприятие выставляет счет каждому из них. Правда, учет канализационных стоков осуществляется не по показаниям водомерных счетчиков, а с помощью специальных устройств, считывающих близкие к реальным объемы сточных вод.

Почему «близкие к реальным»? Давайте разберемся.

Безнапорные системы

Счетчик канализационных стоков, предназначенный для установки в самотечной канализации, действует по принципу измерения фактического уровня жидкости в с заранее известным сечением. Получая в режиме реального времени параметры стоков, легко определить за единицу времени средний расход.

Что же это за устройство, и по какому принципу оно работает?

Конструкция прибора учета	Техническое описание
Рычажная	Самый простой метод измерений: по положению поплавка измеряется уровень жидкости. Сам поплавок связан с измерительной частью прибора коромыслом.
Электромагнитная	Сточные воды с высоким содержанием солей — это электролит, взаимодействующий с электромагнитным полем измерительного прибора. О фактическом расходе стоков можно судить по его изменениям.
Ультразвуковая	Скорость распространения звуковых колебаний в воздухе и воде (пустая труба или заполненная) зависит от уровня жидкости. Устройство измеряет запаздывание звука в режиме реального времени, и фиксирует текущий уровень жидкости.

Отмечу, что идеально точными такие показания считать нельзя, поскольку результат измерений достоверен лишь для идеально чистых канализационных труб.
Как вы понимаете, такая ситуация невозможна в принципе – твердые фракции в сточных водах, заиливание и т.п. будут вносить искажения в фиксируемые приборами значения.

Напорные системы

Мы рассмотрели принцип учета стоков в самотечных системах, а теперь давайте выясним, как функционирует счетчик на напорной канализации. Логика подсказывает, что принцип тот же, как и у любого измерительного прибора для системы водоснабжения.

Но, в отличие от своего «коллеги по цеху», подающего чистую воду, насос для перекачки канализационных стоков задействуется для других целей:

1. Создает избыточное давление в канализационной трубе;
2. Измельчает частично крупные фракции стоков.

Чтобы рассчитать объем стоков, требуется знать сечение трубы и скорость потока. И помогает решить задачу хорошо известный закон Бернулли. Напомню его для тех, кто подзабыл школьные формулы — статическое давление в потоке жидкости обратно пропорционально его скорости.

Реализация на практике закона Бернулли для осуществления учета достаточно проста:

• стоки пропускают через трубу переменного диаметра;
• замеряют давление на ее участках с разным сечением;
• вычисляют скорость потока.

Очистные сооружения

Вернемся к нашему повествованию и разберем, как же очищаются стоки, количество которых точно измерено непосредственно на коммунальных предприятиях, ответственных за их переработку.

Городские системы

Попадая в городскую канализацию, бытовые сточные воды:

1. Пропускаются через фильтры первичной грубой очистки . Это решетки, задерживающие крупный мусор, различного диаметра сита и песколовки. Накапливаемые ТБО (твердо-бытовые отходы) в дальнейшем вывозятся на мусорные полигоны;

Песок из песколовок используется предприятием при проведении восстановительных работ канализационной сети.

1. Проходят через жироуловители , которые собирают с поверхности сточных вод жир;
2. Попадают в бассейны-отстойники . Сточные воды находятся в них несколько дней, а за это время тяжелые частицы выпадают в осадок, где впоследствии удаляются скребками. Поверхностные загрязнения специальным поплавком сгоняются в накопительный бункер;

1. После отстойников стоки подвергаются биологической очистке – вода принудительно аэрируется, бактерии, потребляющие кислород, активизируются, поедая всю органику;
2. На следующем этапе происходит физико-химическая обработка – стоки пропускаются через молекулярную мембрану, удаляющую растворы потенциально опасных веществ;
3. На последнем этапе производится обеззараживание с помощью ультрафиолета и обработки хлором . Целью их воздействия на стоки является уничтожение колоний болезнетворных бактерий, способных вызывать эпидемии, как среди людей, так и среди домашних и диких животных.

Стоки промышленных предприятий

В отличие от бытовых, очистка промышленных сточных вод подразумевает ряд дополнительных операций:

• Для нейтрализации агрессивных веществ (к примеру — кислот), используются соответствующие реактивы. Чаще всего применяется каустическая сода в качестве нейтрализующей их добавки;
• Для отходов, содержащих углеводороды, существует и термическая утилизация. Она подразумевает начальное распыление и сжигание водно-воздушной смеси в печах и горелках. Под воздействием высоких температур вода испаряется, а опасные составляющие стоков разлагаются на безвредные для природы вещества — углекислоту и воду;

• Удаление токсичных взвесей методом центрифугирования: стоки подаются во вращающийся с большой скоростью барабан, где и оседают на его стенках, а в дальнейшем удаляются и утилизируются на специальных полигонах.

Канализация частного домовладения

Все это интересно, скажет часть читателей, но у нас свой собственный дом, и мы не связаны с городской системой канализации. Именно для этой категории читателей и я поведаю, как выполняется очистка канализационных стоков в частном доме. Ведь у большинства она достаточно примитивна, и не все знают, как ее правильно модернизировать.

Самое эффективное решение на сегодня — это станция биологической очистки канализационных стоков, в своей работе использующая аэробное разложение. С ее помощью можно добиться фантастической степени очистки сточных вод в 95-98%.

Компактное устройство действует по уже знакомому принципу работы:

1. В первой и второй камерах отстойников задерживаются крупные частицы и легкие фракции;
2. Затем сточные воды перемещаются в аэротенк, оснащенный компрессором. Нагнетаемый ним воздух способствует бурному размножению колоний аэробных бактерий, которые активно поедают органику;
3. Очищенная на выходе вода сбрасывается в почву или используется для полива цветов.

Капитан Очевидность подсказывает: за все хорошее нужно платить.
А цена на станции глубокой очистки довольно высокая, что не способствует их массовому распространению.
Вот почему септики с описанным принципом действия зачастую возводятся своими руками.

Предлагаемая конструкция довольно проста:

1. В первом баке-отстойнике сточные воды находятся несколько дней, сепарируясь на тяжелые и легкие фракции, а также на воду;
2. Расслоение стоков на фракции продолжается во втором отстойнике;
3. Отбираемая из середины второго бака вода попадает в третий на почвенную доочистку. Его устройство подразумевает естественное поглощение грунтом стоков.