Для чего нужны очистные сооружения
Очистные сооружения
Очистные сооружения – это комплекс специализированных устройств, предназначенных для очищения сточных вод до установленных нормативов с учетом местных требований. После очистки воды либо сбрасываются в водоем, либо поступают в канализационную систему на этап доочистки. Очищенные воды применяются также и для технических нужд предприятий различных отраслей.
Принцип работы очистных сооружений
Очищение стоков происходит последовательно в несколько этапов, среди которых могут быть следующие:
На данном этапе удаляется до 75% процентов стоковых загрязнений – разные примеси, в том числе жировые, и предметы.
Устранение загрязнений с использованием микроорганизмов. Такие микроорганизмы перерабатывают загрязнения (органику, азот, фосфор и другие) в более безопасные для окружающей среды.
Применяется для очистки нерастворимых загрязнений (взвеси, тяжелые металлы, цианиды, фториды и т.д.). Принцип очищения основан на использовании химических реагентов и законов физики (нерастворимые фрагменты с помощью коагулянтов укрупняются, укрупнённые твёрдые фракции осаждаются на дне резервуаров и удаляются специальными механизмами).
Растворённые в сточных водах химические соединения с помощью специальных реагентов преобразуются в нерастворимые, и затем также либо осаждаются на дно, либо образуют на поверхности жидкости пену, которая удаляется механически.
Данный метод используется как один из способов обеззараживания сточных вод.
Ещё один способ обеззараживания сточных вод, наиболее частый из всех применяемых: поток воды пропускается через специальные установки с УФ-облучателями, излучение которых убивает большинство патогенной флоры.
Наиболее действенный и один из самых дорогих способов очистки сточных вод. Применяется для достижения степени очистки стока, позволяющей использовать сточные воды в производственном цикле повторно (то есть создать замкнутый цикл водопотребления).
Применяется для удаления из сточных вод таких ионов, которые нельзя удалить осаждением с помощью простой коагуляции или флокуляции, например, железа.
При проектировании и строительстве очистного сооружения применяются все этапы чистки, образовывая полноценный комплекс, обеспечивающий соответствие требованиям установленных норм. Комплекс мер подбирается индивидуально для каждого объекта. Учитывается его тип, область расположения и поставленные задачи.
Современные очистные сооружения
Содержание статьи
Рассмотрим технологии очистки сточных вод, используемые в настоящее время при строительстве локальных очистных сооружений, а также тенденции их развития в ближайшем будущем.
Для чего нужны очистные сооружения
Потребление современным человеком воды совершенно обыденно, незаметно и является само собой разумеющимся. В быту использование воды сводится к созданию наиболее комфортных условий жизни. Люди используют её для приготовления пищи, мытья посуды и уборки помещений, стирки своих вещей, в целях личной гигиены и т.п. Технологии, созданные человеком, также немыслимы без применения воды. А между тем, вода, после её использования человеком, почти всегда загрязнена.
Интерактивная схема очистных сооружений
Наведите на изображение для просмотра описания
Блоки глубокой очистки
Блоки глубокой очистки представляют собой вертикальные цилиндрические емкости, оборудованные центральным реактором, в котором протекают процессы коагуляции и флокуляции сточных вод. После реагентной обработки сточные воды проходят через отстойники с тонкослойными модулями, где освобождаются от скоагулирующейся взвеси.
Блоки биологической очистки
Блоки биологической очистки представляют собой цилиндрические вертикальные емкости. В блоках размещено специальное оборудование, обеспечивающее биологическую очистку сточных вод. В анаэробных и аэробных зонах блоков установлена технологическая загрузка, на которой непрерывно развивается активная иммобилизованная биомасса.
Устновки УФ-обеззараживания
УФ-излучение – это физический метод обеззараживания, основанный на фотохимических реакциях, которые приводят к необратимым повреждениям ДНК и РНК микроорганизмов. В результате микроорганизм теряет свою способность к размножению (инактивируется). УФ-излучение действует мгновенно. Время обеззараживания в проточном режиме 1-10 с.
Воздуходувка
Подача сжатого воздуха на технологические нужды (такие как аэрация в блоках биологической очистки, регенерация загрузок) производится ременными воздуходувками.
Реагентное хозяйство
Перед поступлением биологически очищенных сточных вод в блоки глубокой очистки они проходят обработку коагулянтом и флокулянтом для стабильного достижения качества очищенных сточных вод соответствующего установленным нормативам к их выпуску в водоем рыбохозяйственного назначения.
Дозирование растворов реагентов осуществляется в автоматическом режиме.
Механические решетки
Установленные в производственном здании механизированные решетки с прозорами 4,0 мм обеспечивают эффективное удаление из сточных вод грубых отбросов за счет малой величины прозоров и создания на ступенях решетки в процессе их работы дополнительного фильтрующего слоя, позволяющего извлекать мелкие отбросы, в том числе и волокнистые.
Песколовки
После решеток сточные воды поступают в блоки тангенциальных песколовок, где сточные воды освобождаются от песка и аналогичных примесей. Песок, задерживаемый в песколовках, периодически под гидростатическим давлением выгружается на песковую площадку.
Шнековый обезвоживатель
Основным узлом обезвоживателя является обезвоживающий барабан. Обезвоживающий барабан разделен на две части – зону предварительного сгущения и зону обезвоживания. Внутри барабана с постоянной скоростью вращается шнек. Шаг витков шнека уменьшается от зоны сгущения в зоне обезвоживания. Барабан представляет собой ряд чередующихся неподвижных колец, подвижных колец, и прокладок-зазоров, изготовленных из нержавеющей стали.
Конструкция системы самоочистки работает таким образом, что вода используется только для смыва осада с поверхности барабана. Из-за постоянного перемещения колец относительно друг друга барабан не засоряется.
Усреднитель с погружными мешалками
Усреднитель предотвращает перегрузку технологического оборудования в часы максимального прихода стоков и стабилизирует работу сооружений биологической очистки в режиме нитро-денитрификации с глубоким удалением аммонийных солей и восстановлением нитратов до нормативного уровня. Для исключения осаждения взвешенных веществ резервуар оборудуется погружными мешалками
Локальные очистные сооружения (ЛОС) – комплекс, предназначенный для обработки ливневых, промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод с последующим их отведением в систему городской канализации, дальнейшей обработкой на городских сооружениях до норм сброса в водоем рыбохозяйственного значения.
В свете последних изменений в природоохранном законодательстве выбор схемы для локальной очистки стоков зависит главным образом от их исходного качества и в большинстве случаев является индивидуальным для каждого заказчика.
Подробнее расскажем о качественных отличиях стоков далее.
Виды сточных вод
По характеру происхождения сточные воды можно разделить на три вида:
Хозяйственно-бытовые канализационные воды представляют собой все стоки после использования воды человеком в бытовых нуждах. Отличаются достаточно стабильным составом. Стоки преимущественно состоят из органических и неорганических частиц в растворенном виде, в виде различных взвесей и в твердом состоянии. В стоки попадают как остатки пищи, так и органические выделения человека, различные моющие средства и бытовая химия, песок и бумага и т. д. Наибольшую опасность для человека в этих стоках представляют содержащиеся в них микроорганизмы (включая вирусы, бактерии) и паразиты.
Производственные сточные воды состоят из стоков после прохождения водой каких-либо производственных (технологических) циклов. Состав производственных стоков отличается сильным разнообразием в зависимости от назначения производства, или технологии, где применяется вода. В составе стоков могут присутствовать как органические, так и неорганические вещества, а также их смеси.
Атмосферные сточные воды состоят, в основном, из стоков после выпадения осадков, талой воды, а также стоков после уборки и поливки территории предприятий и улиц, дренажных систем и фонтанов. Отличаются стабильным составом и большой неравномерностью поступления. Состав стоков преимущественно состоит из неорганических веществ, присутствует и небольшое количество органических веществ, а также их смеси. Отдельно стоит выделить стоки, попадающие в канализацию при уборке предприятий, иногда своим составом они приближены к производственным стокам.
В чем уникальность локальных очистных сооружений?
Качественную и бесперебойную очистку сточных вод при постоянно растущих объёмах потребления невозможно себе представить без современных очистных сооружений.
Очистные сооружения можно разделить на два типа: городские и локальные очистные сооружения (ЛОС).
Городская канализационная система традиционно развивалась вместе с городом. С течением времени росла численность населения городов, увеличивались их площади, развивалась промышленность. Всё это неизбежно привело к значительным изменениям требований, предъявляемых к системе канализации и присутствию в стоках различных по происхождению типов сточных вод. Подобного рода стоки характеризуются относительной стабильностью по составу и объёму поступления в коллектор.
Локальные очистные сооружения различают двух типов:
Как возведение, так и дальнейшее использование локальных очистных сооружений (ЛОС) целесообразно при наличии стоков с максимальным значением по нормам содержания токсичных и опасных веществ, выше допустимых для выпуска в городскую систему канализации. В первую очередь, это относится к производственным стокам, а также бытовым и атмосферными стокам с производственных территорий. В данном случае сточные воды должны в обязательном порядке проходить через локальные очистные сооружения (ЛОС).
Зачастую некоторые объекты, сточные воды которых подлежат очистке, расположены достаточно далеко от централизованной городской канализации. В данном случае целесообразно использование автономных локальных очистных сооружений.
По характеру происхождения стоки, попадающие в автономные локальные очистные сооружения, можно разделить на три типа:
В каждом конкретном случае проектирование и строительство локальных очистных сооружений (ЛОС) является индивидуальным из-за того, что приходится учитывать целый ряд параметров.
Среди наиболее значимых параметров стоит выделить: привязку к определенной территории, требуемую производительность, состав стоков (химический, физический, биологический и бактериологический), климатические условия и, при необходимости, ряд других (геологических, экологических, гидрометеорологических).
Обработка ливневых стоков, как правило, проводится отдельно от остальных видов сточных вод. В состав установки входят пескоуловитель (задерживаются песок и тяжелые взвеси) и нефтеуловитель-маслобензоотделитель (удаляются частички топлива и масел), сорбционный фильтр, резервуар-отстойник.
Привязка к местности и различный набор параметров приводит к тому, что каждое локальное очистное сооружение (ЛОС) является уникальным. Особенно сильно это заметно при значительных объёмах очищаемых стоков.
Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП
Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП на очистные сооружения и гарантированную скидку
Значение локальных очистных сооружений
В современных условиях развития локальные очистные сооружения (ЛОС) приобретают всё большее значение. Это обусловлено значительным ростом вокруг крупных городов поселков с автономным водоснабжением и канализацией, поэтому сброс сточных вод в городской коллектор иногда просто невозможен из-за высокой стоимости прокладки коммуникаций, в разы превышающей стоимость строительства ЛОС. Кроме того, тарифы водоканала на услуги канализации также могут превышать затраты на эксплуатацию локальных очистных сооружений.
По типу размещения ЛОС могут быть как подземными, так и надземными.
К наиболее простейшим подземным относится септик. Он представляет собой емкость, находящуюся под землей, в которой происходит отстаивание и анаэробное очищение сточных вод. Он используется для сбора и очистки хозяйственных стоков индивидуальных жилых домов, коттеджей, кафе, ресторанов. Обработанная вода направляется в систему городской канализации или подвергается дальнейшей доочистке. Из плюсов септиков можно отметить отсутствие необходимости энергоснабжения, низкую стоимость постройки. При этом качество очистки сточных вод септиками невысоко. Их использование оправдано при минимальных объёмах стоков.
Несколько лучших результатов очистки стоков позволяют добиться септики с биофильтрами. Это улучшенный вариант септиков за счет применения различных загрузок. Однако отсутствие стадии аэробной очистки практически не увеличивает качество очистки стоков. Проблема с обработкой осадка также остается нерешенной.
Следующей ступенью являются локальные очистные сооружения заводского изготовления. Проектирование и монтаж таких ЛОС производится с учетом всех требований, предъявляемых к очистке стоков.
Такие локальные очистные сооружения (ЛОС) для очистки стоков существуют двух типов:
Среди автономных локальных очистных сооружений, нацеленных на очистку атмосферных сточных вод, оптимально выглядят ЛОС, скомпонованные в едином резервуаре.
В ней происходит трёхступенчатая очистка стока.
Стоки сначала попадают в песколовку, где осаждаются твердые частицы и происходит частичное всплытие содержащихся в стоках нефтепродуктов. Осветленная после песколовки вода через перегородку между первым и вторым отсеком перетекает в тонкослойный отстойник. В этом отсеке расположены специальные блоки загрузки с увеличенной поверхностью. При его прохождении за счет ламинарного течения потока, происходит разделение присутствующих нерастворенных нефтепродуктов и твердых веществ на слои. Твердые вещества из потока сточных вод, под воздействием сил гравитации, по расположенным под углом пластинам, расположенным в отстойнике, выпадают на дно отсека. Нефтепродукты же, благодаря меньшей плотности, оказываются на поверхности воды. В последнем, третьем отделении расположены сорбционные фильтры. С их помощью происходит окончательная очистка сточных вод до норм по предельно допустимым концентрациям загрязняющих химических соединений для сброса в водоёмы бытового и хозяйственно-питьевого назначения. Сорбционный фильтр представляет собой два слоя сорбционного нетканого полиэфирного материала, имеющего увеличенную степень поглощения нефтепродуктов, песка и других механических примесей. Между слоями нетканого материала находится активированный уголь, который имеет высокую степень поглощения нефтепродуктов. Попадая в фильтр, очищаемая вода поочередно проходит через 2 слоя сорбционного материала и слой активированного угля. На поверхности нетканого материала происходит осаждение мелких механических примесей, а при прохождении слоя активированного угля происходит снижение остаточной концентрации нефтепродуктов до уровня менее чем 0,3 мг/л. После прохождения всех этапов очистки вода через выпускную трубу, сливается из очистного сооружения. Производительность таких автономных локальных очистных сооружений может достигать 100л/сек и более.
Подземное устройство ЛОС имеет следующие преимущества:
Но есть и ряд недостатков, к которым можно отнести:
При необходимости очистки сточных вод объёмом более 20 м3/сут. любого происхождения целесообразнее строительство наземных ЛОС.
Такие очистные сооружения отличаются главным образом наличием аэробной стадии очистки стока.
Аэробная стадия заключается в постоянном насыщении стоков кислородом воздуха. Насыщение кислородом происходит в аэротенках, которые представляют собой открытый резервуар. Это необходимо для создания и поддержания условий для жизнедеятельности микроорганизмов активного ила и взвешенной активной биомассы.
Существует несколько вариантов современных наземных локальных очистных сооружений.
Одним из наиболее перспективных и экономичных вариантов их устройства является контейнерный. Локальные очистные сооружения (ЛОС) контейнерного исполнения серии «БИОТОК К» производства НПО Агростройсервис служат для очистки с помощью биологически активных микроорганизмов хозяйственно-бытовых и схожих с ними производственных сточных вод.
Условные обозначения: 1. Приемная камера 2. Блок биореактора 3. Установка УФ обеззараживания 4. Установка приготовления и дозирования коагулянта 5. Установка обезвоживания 6. Установка приготовления и дозирования флокулянта 7. Воздуходувное оборудование 8. Смеситель
Имеющаяся научно-производственная база, накопленный опыт в проектировании и изготовлении локальных очистных сооружений, позволили достичь высокой степени унификации систем и оборудования всей продукции, выпускаемой НПО Агростройсервис. Использование проверенных технологических решений в локальных очистных сооружениях, позволяет держать цену от производителя на привлекательном уровне.
Наши специалисты подберут очистные сооружения и ответят на Ваши вопросы по телефону: (8313) 34-75-40.
Что такое очистные сооружения и для чего они нужны
Журнал Экология и человек
Что такое очистные сооружения и для чего они нужны
Сток от объекта, состав хозяйственно-бытового стока
Вред от хозяйственно-бытового стока окружающей среде
Задача очистных сооружений
Отличия очистных сооружений и методы очистки стоков
Централизованные (центральные) очистные сооружения
В настоящее время большинство городов и поселков имеют централизованную канализацию, к которой подключены здания эксплуатируемые человеком. Стоки, попадают в канализацию, собираются со всего поселения и централизованно попадают в очистные сооружения. Такой метод очистки стока является самым предпочтительным и наиболее контролируемым с точки зрения качества очистки. Централизованный сток от поселения достаточно стабилен по составу и имеет меньшие суточные неравномерности по объему поступления по сравнению с нецентрализованным стоком небольшого объема от предприятия или отдельно стоящего жилого дома. В центральных очистных сооружениях применяются высокоэффективные методы очистки воды от загрязнений, такие как метантанки, аэротанки, химическая обработка с помощью коагулянтов и флокулянтов, применяются установки флотации и обезвоживания осадка с последующим его использованием, например в качестве топлива, а очищенная вода после таких сооружений обязательно проходит этап обеззараживания. Применять такие методы на небольших объемах стока нерационально и экономически не выгодно. Часть оборудования и не может работать на маленьких объемах стока. Поэтому наиболее предпочтительно использовать для очистки стоков центральные очистные сооружения.
Локальные очистные сооружения
Настоящие реалии таковы: темпы экспансии человека вглубь природы настолько высоки, что далеко не всегда действующие центральные очистные сооружения могут справится с возрастающей нагрузкой и предоставить вновь создаваемому объекту услуги по очистке использованной им воды. Иногда стоимость прокладки ветки канализации до центральных очистных сооружений или стоимость подключения к ним оказывается столь высока, что имеет смысл построить собственные локальные очистные сооружения, которые будут обеспечивать очистку стока непосредственно вблизи объекта. Такие устройства эксплуатируются достаточно давно и уже имеют свою историю эволюции.
Все септики используют простой принцип – под действием силы тяжести нерастворенные вещества тяжелее воды выпадают в осадок (песок, мусор, органика), а вещества легче воды – всплывают на ее поверхность (жиры, масла, нефтепродукты). Таким образом, осадок скапливается на дне отстойника и содержит в себе нерастворимый мусор и твердые органические примеси нерастворимые в воде, а на поверхности воды в септике скапливается пленка из веществ легче чем вода. Внутри септика самопроизвольно размножаются штаммы бактерий, которым для жизнедеятельности не нужен кислород находящийся в воздухе. Такие бактерии получили название анаэробных. Уникальная приспособляемость позволяет им добывать кислород необходимый для их дыхания из органической массы, которая находится в отстойнике в виде выпавшего осадка и взвешенных веществ в толще воды. В результате «работы» таких бактерий существенно снижается содержание азота в стоке, который попадая в окружающую среду вместе с водой провоцирует бурный рост растений. Азот выходит из септика в виде газа и смешивается с азотом содержащимся в воздухе. Вода после таких сооружений, при условии правильного расчета объема отстойника по отношению к стоку, выходит мутной с неприятным запахом, но все же не содержащей крупных механических и органических примесей. Такую воду принято называть осветленным (или серым) стоком. Серый сток нуждается в дополнительной очистке с помощью бактерий, т.к. содержит большое количество органических примесей и конечно такой тип систем как септики не может удалить фосфор из стока.
Септики не нуждаются в электричестве и работают абсолютно автономно, но не обеспечивают должное качество очистки. В настоящее время воду после септиков нельзя утилизировать без дополнительной очистки. Эксплуатация септика обычно необременительна: нет ограничений по сбросу в канализацию бытовых отходов, туалетной бумаги и прочего мусора, и так же можно пользоваться посудомоечными и стиральными машинами.
Эксплуатировать такие изделия, в отличии от септиков, надо с большими ограничениями: нерастворимый мусор может повредить систему, вызвать закупорку насосов, обеспечивающих работу станции. В такие системы нельзя выбрасывать бумагу, предметы личной гигиены и крупные бытовые отходы. Ограничено так же использование моющих веществ, так как большинство из них, попадая в очистное сооружение убивает или существенно сокращает колонию бактерий, тем самым сильно ухудшая очистку стока. Для работы такого рода систем обязательно использование электричества. В большинстве случаев при его отключении пользоваться очистным сооружением надо прекратить немедленно, т.к. основная масса их конструкций не позволяет воде свободно пройти сквозь очистное сооружение. Некоторые модели аэрационных сооружений имеют систему аварийных переливов и при отключении электричества сток напрямую проходит сквозь очистную систему без какой-либо очистки.
К отрицательным моментам эксплуатации такого типа систем надо отнести высокую стоимость обслуживания, т.к. системы этого поколения достаточно сложны в устройстве.
Описание и преимущества систем 3-го поколения – Alta Bio
Конструктивно очистные сооружения 3-его поколения Alta Bio (автономная канализация) представляют из себя вертикальный отстойник с перегородками (септик) с расположенным над ним биореактором.
В отстойнике происходит отстаивание осадка и фаза анаэробной очистки сточных вод. В биореакторе происходит аэробная очистка уже осветленного стока. В комплекте с системой поставляется осаждающий химикат Alta Group, в форме таблеток, упакованных в пластиковый контейнер. Контейнер подвешивается на чашу унитаза и попадает в систему вместе со сточными водами. Осаждающий химикат многократно ускоряет процесс выпадения осадка и связывает находящийся в сточных водах фосфор.
Система отличается высокой неприхотливостью и практически не нуждается в обслуживании. Все обслуживание сводится к периодической замене контейнера с таблеткой на унитазе (1 раз в неделю-полторы) и раз в год откачивается осадок из отстойника системы. Система не требует специального запуска – колония бактерий формируется из материала стоков (срок от 3-х до 7-ми дней) и стабильно устойчива к перепадам и даже отсутствию стоков в течении довольно продолжительного времени (до 2-х месяцев). Такой эффект достигается за счет применения биозагрузки в биореакторе, на котором закрепляется активная биопленка. Закрепленная биомасса не подвержена вымыванию и получает кислород из окружающего воздуха.
Очистное сооружение Alta Bio идеально подходит для частного домовладения, т.к. допускает возможность не постоянного проживания и не требует частого обслуживания. Так же надо отметить сравнительно невысокую стоимость насоса системы, который представляет из себя дренажный насос весьма распространенный в обиходе и доступный в любом строительном магазине.
К положительным качествам системы надо отнести сравнительно небольшую площадь, которую она занимает на участке. Для монтажа системы требуется около 4-х кв.м. на участке.
Вода очищенная системой не имеет запаха и цвета. Если вода предназначена для сброса в водоем, то необходимо установить блок ультрафиолетового обеззараживания Alta Bio Clean.
Из обязательных требований надо отметить наличие фанового стояка в канализации. Стояк требуется для вентиляции системы и отвода отработанных газов. Впрочем фановый стояк канализации можно заменить фановым стояком врезанным на отрезке между системой и выпуском канализации из дома.