Очистка бытовых сточных вод: основные способы, нормы и сооружения

Принцип очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Хозяйственно-бытовые сточные воды (ХБС) образуются в результате жизнедеятельности человека. К местам их зарождения относятся кухни, туалеты, поликлиники, душевые комнаты.

Загрязнения органического происхождения появляются в результате поступления сырья и продуктов жизнедеятельности человека. Рассмотрим основные методы очистки таких стоков.

Суть процесса

Наиболее опасными считаются стоки производственных прачечных. В их составе находятся моющие средства (с преобладанием ПАВ).

В состав ХБС, также, входят:

  • разнообразные микроорганизмы;
  • минеральные вещества (к примеру, глина и песок);
  • твердые отходы.

Перед сбросом в водоем они подвергаются обязательной очистке. Хозяйственно-бытовые сточные воды выводятся в систему канализации, которая направляет их в специальные сооружения. Это необходимо для устранения вредных и опасных химических элементов.

Нормы

Строгие требования по очистке касаются только промышленной области. При этом в нормативах указаны конкретные допустимые концентрации различных химических веществ касательно источников непромышленного происхождения. Их сброс в почвы или открытые водоемы без очистки не допускается.

По хозяйственным стокам, сбрасываемые в водоемы, действуют нормативные требования по содержанию и концентрациям.

Общепринятые нормы указаны в СанПиН № 4630–88:

  • Значение pH должно быть в пределах 7,4-7,8.
  • Среднее содержание фосфатов – 0,95 мг/дм 3.
  • Содержание сульфатов – 28,5 мг/дм 3.
  • Содержание хлоридов – 62 мг/дм 3 .

Методы

Для сбора и очистки бытовых стоков применяют автономные очистные сооружения, после которых они становятся готовыми для сброса в водоемы или грунт.

В зависимости от количества сточных вод и степени загрязнения могут быть использованы:

Ниже рассмотрен каждый способ в отдельности.

Механические

Механическая очистка представляет собой процесс устранения крупных взвешенных веществ и загрязнений (например, глину и песок).

К механическим устройствам, используемым при очистке ХБС, относятся:

Частицы с большим удельным весом падают вниз, а легкие всплывают на поверхность, после чего их устраняют специальной техникой. Рассмотрим подробнее сущность основных механических устройств:

Решетки

Она требуется для задержания крупных отбросов (к примеру, отходов целлюлозно-бумажной промышленности).

Решетка состоит из нескольких параллельных прутьев из металла, которые поставлены вертикально в коллекторе, подводящем ХБС к очистным сооружениям.

Устранение отходов на крупных сооружениях осуществляют механическими граблями.

Песколовки

Они требуются для задержания минеральных частиц (в частности, песка). Принцип работы следующий: используя силы гравитации, поток сточной воды циркулирует с высокой скоростью, в результате чего легкие органические взвеси не оседают.

Устройства бывают вертикальными (с круговым движением) и горизонтальными (с прямолинейным движением). Горизонтальные песколовки характеризуются высокой эффективностью, задерживают даже особо мелкие фракции.

Отстойники

Они бывают с обработкой и без обработки осадка.

Первые отличаются большим объемом иловой части для продолжительного нахождения осадка и уплотнения задержанных веществ.

Различают три основных типа оборудования (без обработки осадка):

  • вертикальное;
  • горизонтальное;
  • радиальное.

После нахождения в отстойнике осадок переводится в закрытый резервуар – метантенк, где осуществляется сбраживание.

Физико-химические

Они позволяют избавить стоки от загрязнителей неорганического и органического происхождения. Чаще всего к таким методам прибегают с целью очистки промышленных вод, а не хозяйственно-бытовых.

  • Флотация. Этот способ основан на прилипании взвешенных примесей к пузырькам воздуха и всплывании их на поверхность;
  • Коагуляция. Она дает возможность повысить скорость образования осадка на фоне слипания мелких частиц в более крупные частицы, быстро выпадающие в осадок;
  • Сорбция (абсорбция и адсорбция). Для проведения применяют вещества, которые поглощают загрязнения (к примеру, силикагель КСКГ);
  • Центрифугирование. Методика подразумевает разделение твердых и жидких фаз в поле центробежных сил.

Биологические

Эти способы подразумевают устранение растворенных компонентов благодаря жизнедеятельности аэробных (требуется кислород) или анаэробных (не требуется кислород) микроорганизмов.

Для проведения биологической очистки используются следующие сооружения:

  1. Септики. Это герметичная емкость с камерами, к ней прибегают для предварительной очистки стоков.
  2. Отстойники. В них разложение органических примесей протекает более эффективно по сравнению с септиками.
  3. Аэротенки. В них очистка осуществляется благодаря перемешиванию активного ила с бактериями (при подаче кислорода).
  4. Метантенки. В них очистка осуществляется благодаря жизнедеятельности анаэробных бактерий.
Читайте также:
Как очистить канализационные трубы от жира

Химические

Сущность методики заключается в добавление химических средств. В результате появившейся реакции образуется осадок, который устраняют механическим путем.

Химические способы дают возможность избавиться от 20-25% растворимых и 90-95% нерастворимых примесей. С целью обеззараживания воды чаще всего добавляют хлор и перманганат калия.

Возможные проблемы и последствия плохого очищения

Требования к очистке ХБС с каждым годом становятся строже. Поскольку объемы отработанной жидкости после жизнедеятельности человека и производственных процессов увеличиваются, значительно повышается и уровень загрязнения. Это негативно сказывается на качестве жизни людей.

Нецелесообразная установка очистных сооружений приводит к ряду негативных последствий. Бытовые сточные воды попадают в водоемы, в которых на фоне загрязнения понижается процент содержания кислорода. Это приводит к размножению микроорганизмов, что отрицательно сказываются на растительном и животном мире.

Заключение

Современные способы позволяют очищать воды на 95-99%. Состояние очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод регламентируется санитарными нормами. Защита водных ресурсов от загрязнения и проведение качественной очистки является одной из важнейших проблем.

Решить ее помогает внедрение технологических процессов производства и переход на замкнутые циклы водоснабжения. В таких циклах воды не сбрасываются, а используются несколько раз в технологических процессах.

Хозяйственно — бытовые очистные сооружения

При попадании хозбытовых стоков в водные объекты или в грунт без очистки сильно страдает окружающая среда. Чтобы не допустить экологической катастрофы, применяются разнообразные методики чистки загрязненных сточных вод.

  1. Основные методики очищения
  2. Механические методы
  3. Способы биоочистки
  4. Нормативы очистки
  5. Типы и принцип работы ЛОС

Основные методики очищения

Технологические процессы очищения канализационных бытовых стоков весьма действенны. Осветленную воду после прохождения обработки в ЛОС можно применять вторично для полива сада либо технических нужд.

Чаще всего для чистки сливных жидкостей применяют методики:

  • биологическую;
  • механическую;
  • физико-химическую.

Для осветления хозяйственных и бытовых стоков в связи с простотой и эффективностью обычно используются первые два очистительных метода.

Механические методы

В ходе применения любых способов осветления загрязненных жидкостей на первоначальном этапе обычно используются методики механического типа, направленные на отделение крупнодисперсных примесей. Технология механического очищения наиболее проста и доступна. Для ее осуществления загрязненную жидкость:

  • отстаивают;
  • процеживают;
  • фильтруют.

Процесс происходит за счет применения фильтров грубой очистки либо в отстойных сооружениях посредством осаживания тяжелых составляющих под воздействием гравитационных сил. Очищение механическим путем способствует удалению из бытовых стоков примерно 60–70 процентов загрязнений.

Отстойные сооружения применяются для чистки канализационных жидкостей, которые направляются в них не только от жилых, но и от индустриальных комплексов.

В ходе отстаивания получается ликвидировать большую часть нефтесодержащих примесей, проступающих с промышленными стоками. Механическую очистку используют владельцы автомоек и на предприятиях по переработке нефти.

Очищают механическим способом и ливневки. Для этого к магистралям присоединяют пескоуловительные сооружения. В составе осадков, которые собираются с поверхности земли, присутствуют:

  • примеси грунта;
  • ветви;
  • листва;
  • галечные включения.

Пескоуловители задерживают крупный мусор, не позволяя ему забить стоки ливневки.

Способы биоочистки

Схема работы септика с аэрацией

Технологический процесс заключается в использовании аэробных и анаэробных микроорганизмов, способных переработать находящиеся в канализационных стоках сложные органические компоненты. При этом происходит их разложение на газ и воду.

Аэробным микроорганизмам для жизни необходим кислород. Для повышения эффективности очищения понадобится создать подходящие условия, установив аэрационную систему.

Читайте также:
Как рассчитать правильный уклон канализационной трубы для частного дома

Анаэробным бактериям не требуется кислород, поэтому они способны жить в герметичных емкостях. Побочным продуктом их жизнедеятельности является метан. Установки, в которых производится очищение при помощи таких микроорганизмов, оснащают системой вентиляции.

Нормативы очистки

Сооружения и приборы для осветления сточных вод должны обеспечивать необходимый уровень очистки – это контролируется законодательством. Наиболее строгими правилами регулируют работу канализационных стоков, исходящих от индустриальных объектов. Нормами предусматривается возможная концентрация в осветленной жидкости каждого вещества отдельно.

Для хозбытовых стоков требования не настолько суровые. Однако нормативами все равно не допускается сброс сточных вод без очищения в открытые водоемы либо грунт. За это домовладельцев могут привлечь к ответственности.

К сточным водам, которые сбрасываются после прохождения очистки в землю, строгих требований не предъявляется. Домовладельцу и самому важно, чтобы в почву попадала относительно чистая жидкость. В противном случае он может довести свою территорию до такого состояния, что проживание в доме станет невозможным.

Типы и принцип работы ЛОС

Локальные очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод способствуют переработке отходов в относительно безопасную жидкую субстанцию, которую можно использовать для технических нужд или сливать в почву.

ЛОС, которые используют для биоочистки:

  • Септики – герметичные камеры, в которые сбрасываются канализационные стоки. Там обитают анаэробные микроорганизмы, перерабатывающие осадок и способствующие очистке воды. Жидкости после септика требуется дополнительное очищение, к примеру, в фильтрационном колодце, перед ее сбросом в водоем либо почву.
  • Септические устройства с биологическими фильтрами. Принцип действия биофильтра заключается в просачивании воды через толщу крупнозернистого материала (щебня либо песка), который покрыт пленкой из особых бактерий. По такой схеме работают фильтрационные поля и колодезные установки. При прохождении стоков сквозь биологический фильтр благодаря микроорганизмам происходит активизация процессов окисления и разложения органических составляющих.
  • Биопруды — искусственные водные объекты глубиной, не превышающей метр. В них загрязненная жидкость после прохождения механической чистки перерабатывается благодаря действию бактерий. Для ускорения деятельности микроорганизмов необходим прогрев водоемов солнечными лучами: среднерусской зимой эти пруды обладают малой производительностью и почти не применяются. Усиление деятельности бактерий-аэробов также производится посредством принудительной аэрации.
  • Аэротенки — герметично выполненные установки, в которых применяется принудительная аэрация. Чтобы перерабатывать жидкость быстрее и эффективнее, используют активный ил, содержащий в своем составе нужные микроорганизмы.
  • Станции глубокой очистки. Сооружения используются при комплексном осветлении сточных вод с максимальным эффектом. После прохождения через них жидкость становится очищенной до 98%. Вода прогоняется через несколько различных фильтров и очистных приспособлений.

Любые способы биоочищения применяются исключительно после проведения механической очистки сточных вод, например, их отстаивания.

Для осветления стоков на предприятиях и в жилых комплексах все чаще применяют мембранный биореактор. В нем совмещены биообработка активным илом и механическая мембранная фильтрация. Мембранный модуль применяется для отделения иловой массы и является альтернативой осаждению этого вещества в классических установках биологической очистки.

  • компактные габариты при большой продуктивности;
  • использование при обновлении оборудования старых комплексов очистки;
  • возможность работы при значительном скоплении активного ила.

Есть два вида биологических реакторов: с внутренним и наружным размещением мембраны. Во втором варианте фильтр изолирован от технологических камер, и необходима установка промежуточного перекачивающего насосного оборудования.

Среди всех локальных систем лишь мембранные биологические реакторы и станции глубокого очищения позволяют получить настолько осветленную воду, чтобы ее можно было сбросить в естественные водоемы либо применить в орошающей системе для полива. Несмотря на то, что эти установки недешевы, отсутствие дополнительных этапов работ по откачиванию либо очистке сточных вод делает их покупку целесообразной.

Очистка бытовых сточных вод: основные способы, нормы и сооружения

Фосфор фосфатов

Читайте также:
Монтаж колодцев канализации: правила установки, виды, подготовительный этап и цена

Примечания. 1. Указанные в таблице значения удельной нагрузки от одного жителя приведены для обеспеченности 85%.

2. Количество загрязняющих веществ от населения, проживающего в неканализованных районах, допускается учитывать в размере 33% табличных значений соответственно.

3. При сбросе бытовых сточных вод промпредприятий в канализацию населённого пункта количество загрязняющих веществ от эксплуатационного персонала дополнительно не учитывается.

4. Расчётные данные по допускается принимать путём пересчёта данных по с использованием коэффициента пересчёта в . Значение этого коэффициента рекомендуется принимать по результатам сравнительных лабораторных определений и (не менее восьми определений за год, не менее двух определений в квартал). При отсутствии таких данных для городских сточных вод допускается использовать следующие коэффициенты пересчёта в : неосветлённая, осветлённая – 1,2; биологически очищенная – 1,65.

При определении объёма отводимых на сооружения очистки сточных вод следует руководствоваться существующими объёмами водопотребления, условиями канализования и перспективным генеральным планом развития поселения.

2.2. Санитарно-защитные зоны очистных сооружений

При определении места размещения канализационных очистных сооружений и разработке генплана очистных сооружений размеры санитарно-защитных зон следует определять согласно таблице 7.1.2. СанПиН 2.2.1/2.1.1 (5) или разрабатывать раздел по обоснованию СЗЗ с учетом природоохранных мероприятий в объеме проектной документации данного объекта.

2.3. Оценка влияния сточных вод на водоём

Устойчивость экосистем водных объектов к антропогенным воздействиям зависит от их самоочищающей способности. Под самоочищающей способностью водного объекта понимают совокупность физических, биологических и химических процессов, протекающих в водоёме и направленных на снижение содержания загрязняющих веществ. Вклад отдельных процессов в самоочищение воды зависит от природы загрязняющих веществ, температуры, видового состава микробиоценоза и гидрохимических показателей водоёма. Одним из важных элементов, влияющих на самоочищающую способность водоёма, являются условия смешения и разбавления сточных вод водой водоёма.

Для удовлетворения санитарных требований устанавливают предельно допустимый сброс (ПДС) лимитирующих веществ в целях ограничения поступления загрязнений в водоём со сточными водами (6).

Уравнение материального баланса имеет вид:

(2.3.1)

где , – расход сточных и речных вод, м /ч;

, – концентрация лимитирующего вещества соответственно для нормативно-очищенной сточной воды и в реке выше места выпуска, г/м ;

– предельно допустимая концентрация в воде в зависимости от вида водопользования, г/м ;

– коэффициент смешения, доли единицы.

Коэффициент смешения находят:

(2.3.2)

где – основание натуральных логарифмов;

– расстояние до расчётного створа по фарватеру, м.

Значение находят по формуле:

(2.3.3)

где – коэффициент извилистости реки;

– коэффициент, зависящий от места выпуска (при береговом выпуске 1, при фарватерном – 1,5);

– коэффициент турбулентной диффузии, м/с;

– расход сточных вод, м /с.

Коэффициент извилистости определяют по формуле:

(2.3.4)

Коэффициент турбулентной диффузии (для равнинных рек) находят по формуле:

(2.3.5)

где – средняя скорость течения реки, м/с;

– средняя глубина реки на участке между выпуском и расчётным створом, м.

Теоретически расстояние от выпуска сточных вод до створа полного смешения равно бесконечности, поэтому значение коэффициента , равное 1, на практике не встречается. Для практических расчётов следует определять расстояние до створа достаточно полного смешения, для которого 0,95; 0,9, т.е. в котором сточная вода смешивается с 95 или 90% расхода воды реки.

Взаимосвязь протяжённости загрязнённой струи до расчётного створа и коэффициента смешения устанавливается формулой:

(2.3.6)

При определении в проточных водоёмах кратности разбавления в расчётных створах пользуются формулой:

(2.3.7)

2.4. Условия сброса сточных вод в водоём

Читайте также:
Канализационный септик для частного дома: принцип действия, виды, критерии выбора и цена

При выборе методов очистки сточных вод следует руководствоваться характеристиками водного объекта как источника хозяйственного водопользования, которые разделены на три класса по показателям качества воды, приведённых в таблице 2.4.1 (6).

Очистка бытовых сточных вод: основные способы, нормы и сооружения

Когда бытовые сточные воды без очистки попадают в водоемы или почву, сильно страдает окружающая среда. Во избежание экологической катастрофы используются различные методы очистки загрязненных сточных вод.

  1. Основные методики очищения
  2. Механические методы
  3. Способы биоочистки
  4. Нормативы очистки
  5. Типы и принцип работы ЛОС

Основные методики очищения

Технологические процессы очистки бытовых сточных вод очень эффективны. Очищенную воду после обработки ЛОС можно повторно использовать для полива сада или для технических нужд.

Чаще всего для очистки отработанных жидкостей используются следующие методы:

  • биологический;
  • механик;
  • физик и химик.

Для очищения бытовых и бытовых сточных вод, для простоты и эффективности обычно применяют два первых метода очистки.

Механические методы

При применении любого метода осветления загрязненных жидкостей на начальном этапе обычно используются механические методы, направленные на отделение крупных примесей. Технология механической очистки – самая простая и дешевая. Для его реализации загрязненная жидкость:

  • заступаться за;
  • фильтр;
  • фильтрованный.

Процесс происходит за счет использования фильтров грубой очистки или в отстойниках путем осаждения тяжелых компонентов под действием гравитационных сил. Механическая очистка удаляет около 60-70% загрязняющих веществ из бытовых сточных вод.

Иловые заводы используются для очистки сточных вод, которые к ним направляются не только с жилых, но и промышленных комплексов.

В процессе отстаивания удаляется большая часть нефтесодержащих примесей, которые появляются с промышленными сточными водами. Механической очисткой пользуются владельцы автомоек и нефтеперерабатывающих заводов.

Их механически очищают и осушают. Для этого к автомагистралям пристраивают сооружения для улавливания песка. В состав собираемых с земной поверхности осадков входят:

  • почвенные примеси;
  • ветви;
  • листва;
  • включения гальки.

Контейнеры для мусора собирают крупный мусор, не давая им забивать ливневые стоки.

Способы биоочистки

Схема работы септика с аэрацией

Технологический процесс заключается в использовании аэробных и анаэробных микроорганизмов, способных перерабатывать сложные органические компоненты в сточных водах. В этом случае они разлагаются на газ и воду.

Для жизни аэробным микроорганизмам нужен кислород. Для повышения эффективности уборки необходимо будет создать подходящие условия, установив систему аэрации.

Анаэробным бактериям не нужен кислород, поэтому они могут жить в герметичных контейнерах. Метан – побочный продукт их жизни. Растения, где очистка проводится с помощью таких микроорганизмов, снабжены системой вентиляции.

Нормативы очистки

Установки и устройства для очистки сточных вод должны обеспечивать необходимый уровень очистки – это регулируется законодательством. Самые строгие правила регламентируют работу сточных вод промышленных предприятий. Нормы предусматривают возможную концентрацию каждого вещества в осветленной жидкости отдельно.

К бытовой канализации требования не такие строгие. Однако нормативные акты пока не позволяют сбрасывать сточные воды в открытые водоемы или в почву без очистки. Ответственность за это могут нести домовладельцы.

Строгих требований к сточным водам, сбрасываемым в землю после очистки, нет. Самому домовладельцу важно, чтобы в землю попадала относительно чистая жидкость. В противном случае он может довести свою территорию до такого состояния, что жить в доме станет невозможно.

Типы и принцип работы ЛОС

Местные очистные сооружения для бытовых сточных вод способствуют превращению отходов в относительно безопасное жидкое вещество, которое можно использовать для технических нужд или сбрасывать в почву.

ЛОС, используемые для биоремедиации:

  • Септики – это герметичные камеры, в которые сбрасываются сточные воды. Здесь обитают анаэробные микроорганизмы, которые обрабатывают ил и способствуют очистке воды. Жидкость после септика требует дополнительной очистки, например, в фильтрующем колодце, перед сбросом в резервуар или в землю.
  • Септические аппараты с биологическими фильтрами. Принцип работы биофильтра заключается в фильтрации воды через толстый слой крупнозернистого материала (щебня или песка), который покрыт пленкой специальных бактерий. По такой схеме работают поля фильтрации и скважинные сооружения. Когда сточные воды проходят через биологический фильтр, микроорганизмы активируют окисление и разложение органических компонентов.
  • Биопруды – это искусственные водоемы глубиной не более одного метра. В них загрязненная жидкость после механической очистки обрабатывается за счет действия бактерий. Для ускорения жизнедеятельности микроорганизмов необходимо обогревать водоемы солнечными лучами: зимой в средней полосе России эти водоемы имеют невысокую продуктивность и практически не используются. Усиление активности аэробных бактерий также осуществляется за счет принудительной аэрации.
  • Аэротенки – это герметичные установки, в которых используется принудительная аэрация. Для более быстрой и эффективной обработки жидкости используется активный ил, содержащий необходимые микроорганизмы.
  • Станции глубокой очистки. Установки используются для очистки сложных сточных вод с максимальным эффектом. Пройдя через них, жидкость очищается до 98%. Вода прокачивается через разные фильтры и очистители.

Любые методы биологической очистки используются исключительно после механической очистки сточных вод, например, их слива.

Мембранный биореактор все чаще используется для очистки сточных вод на предприятиях и в жилых комплексах. Он сочетает в себе биообработку с активным илом и механической мембранной фильтрацией. Мембранный модуль используется для отделения массы осадка и является альтернативой осаждению этого вещества на классических установках биологической очистки.

  • компактные размеры при высокой производительности;
  • использование старых очистных комплексов при обновлении оборудования;
  • возможность работы со значительным скоплением активного ила.
Читайте также:
Очистные сооружения канализации: виды, устройство, принцип работы и монтаж установок

Биологические реакторы бывают двух типов: с внутренней и внешней мембраной. Во втором варианте фильтр изолирован от технологических камер и необходимо установить промежуточное насосное оборудование.

Из всех местных систем только биологические мембранные реакторы и станции глубокой очистки позволяют получать воду настолько прозрачную, что ее можно сбрасывать в естественные водоемы или использовать в оросительной системе для орошения. Несмотря на то, что эти установки недешевы, отсутствие дополнительных этапов работы по откачке или очистке сточных вод делает их выгодными для покупки.

Методы очистки бытовых сточных вод

Очистка сточных вод – удаление из них чужеродных примесей перед сбросом в водоем или почву. Сточные воды можно разделить на несколько категорий:

  1. бытовые – канализация;
  2. промышленные – результат работы фабрик и заводов;
  3. атмосферные – талая и дождевая вода.

Очищаться должны не только стоки сбрасываемые предприятиями, но и бытовые – из канализационных систем. Плохо очищенная вода даже от небольшого частного дома может нанести серьезный ущерб окружающей среде.

Раньше, нечистоты собирались в обычные, так называемые выгребные ямы, но из-за несоответствия санитарным нормам от них приходится отказываться. Сегодня, для сбора и очистки бытовых стоков используются автономные очистные сооружения, где они очищается на 90 — 99 %. После чего их можно сбрасывать в открытые водоемы или грунт.

Методы очистки

В бытовых стоках могут содержаться растворимые или нерастворимые примеси. В зависимости от размера содержащихся частиц их можно разделить на:

  • эмульсии и суспензии – 0,1 мкм;
  • коллоиды – от 0,1 мкм до 1 нм;
  • растворенные частицы.

Очистка производится с помощью разных методов и средств. Методы очистки разделяются на несколько групп:

  1. механические – фильтрация и гидродинамические процессы;
  2. физико-химические – химическая и термическая обработка;
  3. биологические – переработка бактериями.

При выборе метода и процесса очистки необходимо учитывать степень загрязнения, содержание и размер примесей. Чаще всего, для хозяйственных (бытовых) стоков, применяются биологические и механические методы.

Видео: Методы и сооружения для очистки сточных вод

Биологическая очистка сточных вод

В природе вода очищается микроорганизмами, которые обитают в ней или почве. Бактерии разлагают органические частицы на газ воду. Этот метод хоть и эффективный, но довольно долгий.

Читайте также:
Какой штраф предусмотрен за слив канализации в канаву

Бактерии нуждаются в идеальной для их жизни среде. Так например для аэробных микроорганизмов, которым для жизнедеятельности необходим кислород, приходится обустраивать системы аэрации.

А вот их собратья – анаэробные бактерии, в кислороде не нуждаются и прекрасно справляются со своими обязанностями в герметичных емкостях. Вот только в результате их работы выделяется газ, поэтому для сооружений, в которых используются эти микроорганизмы, необходимо устраивать систему вентиляции.

На заметку! Биологическая очистка стоков используется только после механической.

Механические методы

Любая очистка стоков начинается с отстаивания или фильтрации, за счет чего из жидкости удаляются крупные примеси. Для этого используются фильтры грубой очистки, такие как: сита, решетки, пескоуловители и пр. В большинстве очистных установок используется метод отстаивания при котором более тяжелые частицы оседают на дно, а легкие переходят на следующий этап.

На заметку! При механической очистке, из бытовых стоков удаляется до 65 — 70 % примесей.

Химическая очистка

Этот способ основан на добавлении в стоки химических средств. В результате реакции происходящей при взаимодействии химических веществ с примесями содержащимися в стоках, образуется осадок, который в свою очередь удаляется механическим путем.

Этот метод позволяет удалить до 25 % растворимых и 95 % нерастворимых примесей. Для обеззараживания воды используется перманганат калия, хлор и другие вещества, способные обеззараживать.

Физико-химический метод

Для очищения и обеззараживания бытовых канализационных стоков физико-химический метод используется редко. Применяется он в основном на очистных сооружениях предназначенных для очистки промышленных стоков.

К физико-химическим методам относится:

  • коагуляция;
  • флокуляция;
  • флотация;
  • адсорбция;
  • ионообменный метод;
  • метод обратного осмоса.

Так как эта методика практически не используется в бытовой канализации, подробно разбирать каждый пункт в этой статье не будем.

Методы применяемые в бытовой канализации

Простейшие очистные устройства бытовых канализационных систем, к которым относятся септики или выгребные ямы, используют в своей работе два основных метода: механическую и биологическую очистку. Стоки в этих устройствах отстаиваются и обрабатываются микроорганизмами.

Большинство обычных септиков используют в своей работе анаэробные бактерии, то есть, те которые не нуждаются в доступе воздуха. При этом, очистка происходит медленно, а жидкость не полностью очищается, поэтому на выходе необходимо устраивать доочистку – поля фильтрации.

Более усовершенствованные очистные станции кроме отстаивания и анаэробной биоочистки, используют фильтрацию на входе и аэробные микроорганизмы. В результате, на выходе получается очищенная на 97-98% вода.

Нормы очистки

К хозяйственно бытовым стокам не предъявляют строгих требований. Нормативы, в которых записаны допустимые концентрации в очищенной воде конкретного вещества, касаются только производственных очистных сооружений. Однако это не значит, что неочищенную жидкость из канализации можно сливать в водоемы или прямо на землю. За это могут привлечь к административной ответственности.

Для хозяйственно бытовых стоков законом регулируется концентрация определенных веществ если они сбрасываются в открытые водоемы. Это же касается и воды, которая сливается в почву, так как она со временем все равно попадет в водоем.

На заметку! Для эффективной работы канализации, соблюдайте правила ее эксплуатации. Не стоит в нее сбрасывать мусор, а так же выливать растворители, лако-красочные материалы, бензин и другие химически опасные вещества. В канализационную систему должны поступать только бытовые стоки.

Заключение

Методов для очищения сточных вод много, выбор зависит от характера загрязнений и требований к качеству очищенной воды. Бытовые стоки очищаются в основном механическим и биологическим способом. А физико — химический и химический метод используется на крупных предприятиях.

Читайте также:
Что делать если выгребная яма быстро наполняется: причины и их устранение

Видео: Современные технологии очистки сточных вод

Принцип очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Суть процесса

Наиболее опасными считаются стоки производственных прачечных. В их составе находятся моющие средства (с преобладанием ПАВ).

В состав ХБС, также, входят:

  • разнообразные микроорганизмы;
  • минеральные вещества (к примеру, глина и песок);
  • твердые отходы.

Перед сбросом в водоем они подвергаются обязательной очистке. Хозяйственно-бытовые сточные воды выводятся в систему канализации, которая направляет их в специальные сооружения. Это необходимо для устранения вредных и опасных химических элементов.

Нормы

Строгие требования по очистке касаются только промышленной области. При этом в нормативах указаны конкретные допустимые концентрации различных химических веществ касательно источников непромышленного происхождения. Их сброс в почвы или открытые водоемы без очистки не допускается.

По хозяйственным стокам, сбрасываемые в водоемы, действуют нормативные требования по содержанию и концентрациям.

Общепринятые нормы указаны в СанПиН № 4630–88:

  • Значение pH должно быть в пределах 7,4-7,8.
  • Среднее содержание фосфатов – 0,95 мг/дм3.
  • Содержание сульфатов – 28,5 мг/дм3.
  • Содержание хлоридов – 62 мг/дм3.

Важно! Неочищенные воды из канализации запрещено сливать в водоемы. Не следование этому правилу приводит к административной ответственности.

Методы

Для сбора и очистки бытовых стоков применяют автономные очистные сооружения, после которых они становятся готовыми для сброса в водоемы или грунт.

В зависимости от количества сточных вод и степени загрязнения могут быть использованы:

  1. механические;
  2. биологические;
  3. химические;
  4. физико-химические

Ниже рассмотрен каждый способ в отдельности.

Механические

Механическая очистка представляет собой процесс устранения крупных взвешенных веществ и загрязнений (например, глину и песок).

К механическим устройствам, используемым при очистке ХБС, относятся:

  • решетки;
  • пескоулавливатели;
  • отстойники.

Справка! Такие способы являются простыми и доступными, позволяют устранить до 80% загрязнителей различных по массе и объему.

Частицы с большим удельным весом падают вниз, а легкие всплывают на поверхность, после чего их устраняют специальной техникой. Рассмотрим подробнее сущность основных механических устройств:

Решетки

Она требуется для задержания крупных отбросов (к примеру, отходов целлюлозно-бумажной промышленности).

Решетка состоит из нескольких параллельных прутьев из металла, которые поставлены вертикально в коллекторе, подводящем ХБС к очистным сооружениям.

Устранение отходов на крупных сооружениях осуществляют механическими граблями.

Интересно! Решетки освобождают осадок от грубых примесей, облегчая его обезвреживание, предохраняет от засорения насосы и трубы для перекачки сточной жидкости и осадка.

Песколовки

Они требуются для задержания минеральных частиц (в частности, песка). Принцип работы следующий: используя силы гравитации, поток сточной воды циркулирует с высокой скоростью, в результате чего легкие органические взвеси не оседают.

Устройства бывают вертикальными (с круговым движением) и горизонтальными (с прямолинейным движением). Горизонтальные песколовки характеризуются высокой эффективностью, задерживают даже особо мелкие фракции.

Рекомендуем статью по теме Что такое песколовки для очистки сточных вод, какие существуют виды, а также принцип их работы

Отстойники

Они бывают с обработкой и без обработки осадка.

Первые отличаются большим объемом иловой части для продолжительного нахождения осадка и уплотнения задержанных веществ.

Различают три основных типа оборудования (без обработки осадка):

  • вертикальное;
  • горизонтальное;
  • радиальное.

После нахождения в отстойнике осадок переводится в закрытый резервуар – метантенк, где осуществляется сбраживание.

Физико-химические

Они позволяют избавить стоки от загрязнителей неорганического и органического происхождения. Чаще всего к таким методам прибегают с целью очистки промышленных вод, а не хозяйственно-бытовых.

Читайте также:
Как очистить канализационные трубы от жира

К физико-химическим способам относятся:

  • Флотация. Этот способ основан на прилипании взвешенных примесей к пузырькам воздуха и всплывании их на поверхность;
  • Коагуляция. Она дает возможность повысить скорость образования осадка на фоне слипания мелких частиц в более крупные частицы, быстро выпадающие в осадок;
  • Сорбция (абсорбция и адсорбция). Для проведения применяют вещества, которые поглощают загрязнения (к примеру, силикагель КСКГ);
  • Центрифугирование. Методика подразумевает разделение твердых и жидких фаз в поле центробежных сил.

Биологические

Эти способы подразумевают устранение растворенных компонентов благодаря жизнедеятельности аэробных (требуется кислород) или анаэробных (не требуется кислород) микроорганизмов.

Для проведения биологической очистки используются следующие сооружения:

  1. Септики. Это герметичная емкость с камерами, к ней прибегают для предварительной очистки стоков.
  2. Отстойники. В них разложение органических примесей протекает более эффективно по сравнению с септиками.
  3. Аэротенки. В них очистка осуществляется благодаря перемешиванию активного ила с бактериями (при подаче кислорода).
  4. Метантенки. В них очистка осуществляется благодаря жизнедеятельности анаэробных бактерий.

Химические

Сущность методики заключается в добавление химических средств. В результате появившейся реакции образуется осадок, который устраняют механическим путем.

Химические способы дают возможность избавиться от 20-25% растворимых и 90-95% нерастворимых примесей. С целью обеззараживания воды чаще всего добавляют хлор и перманганат калия.

Внимание! С целью проведения нейтрализации кислот и щелочей – добавляют известь или аммиак.

Возможные проблемы и последствия плохого очищения

Требования к очистке ХБС с каждым годом становятся строже. Поскольку объемы отработанной жидкости после жизнедеятельности человека и производственных процессов увеличиваются, значительно повышается и уровень загрязнения. Это негативно сказывается на качестве жизни людей.

Нецелесообразная установка очистных сооружений приводит к ряду негативных последствий. Бытовые сточные воды попадают в водоемы, в которых на фоне загрязнения понижается процент содержания кислорода. Это приводит к размножению микроорганизмов, что отрицательно сказываются на растительном и животном мире.

Важно! При обилии органических веществ в такой воде становится опасно даже купаться.

Заключение

Современные способы позволяют очищать воды на 95-99%. Состояние очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод регламентируется санитарными нормами. Защита водных ресурсов от загрязнения и проведение качественной очистки является одной из важнейших проблем.

Решить ее помогает внедрение технологических процессов производства и переход на замкнутые циклы водоснабжения. В таких циклах воды не сбрасываются, а используются несколько раз в технологических процессах.

Как очистить сточные воды: выбор способа получения чистой жидкости

Многие люди, пользуясь очищенной водой, даже не подозревают, какими методами это достигнуто. Тем не менее, сейчас существует ряд способов очистки, таких как: механический, биологический, биохимический. химический, физико-химический, которые, в свою очередь, подразделяются на виды. В ряде случаев эти методы применяются комплексно. Какой из них наиболее эффективен – об этом будет речь ниже.

Очищение воды от присутствующих в ней различного рода примесей, тяжелых металлов и их соединений — кропотливый технологический процесс. Сейчас есть множество методов получения чистой жидкости, различаются способы очистки сточных вод по степени загрязнения и концентрации примеси в воде.

Схема способов очистки.

Зачем чистить стоки?

Главной целью очищения является разрушение загрязнений различной природы и их удаление. Это сложный производственный процесс, готовая продукция которого представляет собой очищенную воду. Её параметры доведены до установленных нормативов. Причем требования, предъявляемые к воде для различных целей, существенно отличаются и неуклонно усиливаются.

Методы очистки

Выбор способа очистки зависит от типа загрязнений. Чаще всего максимальная фильтрация достигается комбинированием различных методов.

Из всего разнообразия существующих методов можно выделить основные виды:

  1. Механический — очистка сточных вод осуществляется от нерастворимых примесей.
  2. Химический. На этом этапе происходит обезвреживание кислот и щелочей.
  3. Биохимический. Вместе с химическими реагентами используются микроорганизмы, которые в качестве пищи употребляют загрязнения.
  4. Биологический. Водоочистка происходит без применения химикатов.
  5. Физико-химическая очистка сточных вод включает в себя несколько видов, каждый из которых будет рассмотрен ниже.
Читайте также:
Трубы для канализации в частном доме: виды и критерии выбора

Механический

Комплексная очистка сточных вод.

Используют для предварительного очищения стоков от нерастворимых загрязнений и применяют в комплексе с другими видами. Сама очистка осуществляется в несколько этапов.

Очищение

В процессе отстаивания частицы, с удельным весом большим, чем у воды, оседают на дно, а с меньшим — поднимаются на поверхность. К легким можно отнести масла, нефть, жиры, смолы. Подобные примеси присутствуют в производственных стоках. Впоследствии происходит их удаление из очистных сооружений и отправка на обработку.

Важно! Чтобы отделить природные твердые взвеси пользуются особым вариантом отстойников — песколовками, которые выполняются трубчатыми, статическими или динамическими.

Процеживание и фильтрация

Для отделения крупных загрязнений в виде бумаги, тряпок и пр. служат решетки. Для улавливания мелких частиц при механическом способе очищения воды используют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры. С этой же целью применяют микропроцеживатели, состоящие из барабана, снабженного сеткой. Смыв отделенных веществ в бункер-уловитель происходит под воздействием воды, которая подается через форсунки.

Биохимический

Система очистки сточных вод, которая в процессе работы вместе с химикатами использует специальные микроорганизмы, бывает двух видов:

Первые осуществляют водоочистку в естественных условиях. Это могут быть водоемы, поля орошения где необходима доочистка почвы. Для них характерна низкая эффективность, большая зависимость от условий климата и необходимо наличие больших площадей.

Вторые функционируют в обстановке искусственной среды, где для микроорганизмов создаются благоприятные условия. Это заметно повышает качество очистки. Такие станции можно поделить на три вида: аэротенки, био- и аэрофильтры.

  1. Аэротенки. Продуктивная биомасса представляет собой активный ил. При помощи специальных механизмов он смешивается с доставленными стоками в единую массу.
  2. Биофильтр — это устройство, где предусмотрена фильтрующая засыпка. Для неё используют такие материалы, как шлак, керамзитовый гравий.
  3. Аэрофильтр сооружен по такому же принципу, но в фильтрующий слой принудительно подается воздух.

Биологический

Биологические методы очистки сточных вод применяют тогда, когда имеются загрязнения органической природы. Больший эффект наблюдается при использовании аэробных бактерий. Но для обеспечения их жизнедеятельности требуется кислород. Поэтому при работе в искусственных условиях необходима закачка воздуха, что приводит к увеличению затрат.

Применение анаэробных микроорганизмов снижает расходы, однако уступает по эффективности. Для увеличения качества фильтрации производят доочистку ранее переработанных стоков. Наиболее часто с этой целью используются контактные осветлители, представляющие собой многослойный фильтр. Реже — микрофильтры.

Очистка сточных вод этим методом избавляет их от токсичных примесей, но одновременно происходит насыщение фосфором, азотом. Сброс такой воды нарушит экологическую систему водоема. Удаление азота осуществляется другими способами.

Физико-химический

Физико-химический способ очистки.

Такой метод очистки позволяет выделять из стоков мелкодисперсные и растворенные смеси неорганических соединений и разрушать трудноокисляемые органические вещества. Существует несколько видов такой очистки, выбор которого зависит от объема воды и количества содержащихся в ней примесей.

Коагуляция

Этот вид предполагает внесение химических реактивов: солей аммония, железа и т.п. Вредные примеси оседают в виде хлопьев, после чего их изъятие не представляет трудностей. При коагуляции мелкие частицы слипаются в крупные соединения, что значительно повышает эффективность процесса осаждения. Подобный метод очистки выделяет из стоков основную часть нежелательных включений. Он находит применение при возведении промышленных очистных систем.

Читайте также:
Канализационный септик для частного дома: принцип действия, виды, критерии выбора и цена

Флокуляция

Для ускорения процесса, при котором происходит образование осадка, дополнительно применяют флокуляцию. Молекулярные соединения флокулянта при контакте с вредными примесями объединяются в одну систему, что позволяет снизить количество коагулянта. Хлопья, выпавшие в осадок, удаляются механическим способом.

Флокулянты бывают различного происхождения: природного (диоксид кремния) и синтетического (полиакриламид). На скорость процесса флокуляции оказывают влияние порядок добавки реактивов, температура и уровень загрязнения воды, с какой частотой и силой происходит смешивание. Время нахождения стоков в смесителе — 2 мин, а контактирование с реагентами — до одного часа. После чего осуществляют осветление воды в отстойниках. Сократить затраты коагулянтов и флокулянтов позволяет двойная обработка сточных вод, когда первоначальное отстаивание проводят без применения реагентов.

Адсорбция

Важно! Существует ряд веществ, которые способны поглощать вредные примеси. На этом основывается метод адсорбции. В качестве реагентов используют активированный уголь, монтмориллонит, торф, алюмосиликаты.

Очистка сточных вод этим способом дает высокую результативность, позволяет удалять различные виды загрязнений. Адсорбция бывает двух типов: регенеративная и деструктивная.

Первый вариант обусловлен удалением вредных примесей из реагента и лишь после этого происходит их утилизация. Во втором — они уничтожаются одновременно с адсорбентом.

Экстракционный

Вредные примеси помещают в смесь, состоящую из двух жидкостей, которые не растворяются одна в другой. Применяют тогда, когда необходимо удалить из стоков органические вещества.

Метод основан на добавлении определенного объема экстрагента. При этом вредные вещества оставляют воду и концентрируются в созданном слое. Когда их содержание достигает максимального значения, экстракт удаляется.

Метод ионного обмена

Благодаря обмену, происходящему между контактирующими фазами, можно выводить радиоактивные элементы: свинец, мышьяк, ртутные соединения и т.д. При высоком содержании токсичных веществ этот метод особенно эффективен.

Химический

Все химические методы очистки сточных вод основаны на добавлении реагентов, которые преобразуют растворенные вещества в состояние взвеси. После этого они удаляются без каких-либо трудностей.

В качестве реактивов применяют:

  • окислители (озон, хлор);
  • щелочи (сода, известь);
  • кислоты.

Нейтрализация

Очистка сточных вод подобным способом нейтрализует патогенные бактерии, выводит уровень рН на требуемый норматив (6,5-8,5). Для этого применяют следующие методы:

  • смешивают щелочи и кислоты в форме жидкостей;
  • вводят химические реагенты;
  • фильтруют стоки, содержащие кислоты;
  • нейтрализуют газы с помощью щелочей и кислоты — раствором аммиака.

Окисление

Когда не удалось удалить примеси механическим способом и отстаиванием, используют окисление. Реагентами в этом случае выступают озон, бихромат калия, хлор, пиролюзит и др. Озон применяется редко из-за высокой стоимости процесса и при большой концентрации он взрывоопасен.

Важно! Суть метода: восстанавливается физическое состояние всех вредных загрязнений, а затем удаляют их методом флотации, отстаиванием или фильтрацией.

Когда необходимо произвести очищение от мышьяка, ртути, хрома используют этот метод.

Флотация

Метод флотации — очистка под воздействием воздуха под высоким давлением

Это способ, при котором всплытие мусора на поверхность достигается добавлением в сточные воды вихревых потоков воздуха. Эффективность метода будет зависеть от гидрофобности частиц. Устойчивость воздушных пузырей к разрушению повышают добавкой реагентов.

Эффективность очистки сточных вод различными методами для наглядности можно представить в виде таблицы.

Переработанные осадки, которые являются результатом очистки бытовых сточных вод и некоторых промышленных отраслей могут быть использованы сельским хозяйством в качестве удобрений.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: