Биологическая очистка сточных вод важные особенности

Определение и области применения

Станция биологической очистки сточных вод – это автономная канализация, предназначенная для очистки и сбора хозяйственно-бытовых, производственных стоков.

Такая система канализации устанавливается в том случае, когда нет возможности подключиться к центральной системе отвода стоков или это не рационально. Станция биологической очистки – это не один агрегат, а целая цепочка, состоящая из различных оборудований. Конечная модификация любой системы зависит от потребностей заказчика.

Как правило, высокоэффективные станции биологической очистки состоят из:

распределителя;
песколовки;
поворотного колодца;
илонакопителя;
компрессоров;
УФ-обеззараживателя;
механической решётки;
насосов;
биологических фильтров.

Преимущественно СБО используются в быту. В промышленности станции биологической очистки могут служить окончательным звеном, дочищающим стоки до уровня сброса в рыбохозяйственные водоёмы.

Области применения станций биологической очистки:

частные жилые дома, коттеджи;
придорожные кафе;
гостиницы;
бани, сауны;
небольшие населённые пункты;
аэропорты;
небольшие предприятия;
складские помещения;
базы отдыха.

Разница между очищением и обеззараживанием

При очистке удаляются механические и химические примеси.

Важно. Цель обеззараживания – удалить живые микроорганизмы, которые причиняют человеку вред.. К вредным микроорганизмам относятся патогенные и условно-патогенные бактерии, их споры, вирусы, грибки, гельминты и их яйца

К вредным микроорганизмам относятся патогенные и условно-патогенные бактерии, их споры, вирусы, грибки, гельминты и их яйца.

Методы обеззараживания:

Химические: обработка воды озоном, диоксидом хлора, гипохлоритом натрия, полимерными антисептиками. Эти вещества убивают патогенов или делают их неспособными к размножению;
Физические: обработка воды ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком;
Комплексные: комбинирование химических и физических методов.

Каков процесс?

Если в стоках большинство механических составляющих большого размера, достаточно пропустить жидкость через решетки с ячейками различного размера.

При наличии масел и жиров перед решетками монтируются жироловки.

На дне отстойников оседают мелкие фракции.

От оставшихся микроскопических частиц избавляются фильтрованием.

Внимание! Повысить эффективность можно, если установить по 2 единицы технологического назначения, образующие отдельные секции (2-3 решетки, 2-3 фильтра из различных материалов). При комплексном подходе сокращаются затраты на устройство систем биологической либо химической обработки.

Схема очистного сооружения

Выбросы в системе канализации собираются в очистном сооружении. Практически всегда на первом этапе проводится процеживание. Примеси удаляются для утилизации или переработки.Если примеси очень грубые, процеживание дополняется измельчением дробилками. Для промышленных стоков могут использоваться системы для прессования отходов и промывания решеток, фракционирование, позволяющее разделить примеси по размерам.
Второй этап – отстаивание. В процессе перемещения потока тяжелые частицы оседают на дно. Для повышения эффективности отстойники оснащаются аэраторами, создающими поток воздуха, отделяющий органику от минеральных соединений. Осадок необходимо периодически удалять, чтобы предотвратить процесс брожения.
Заключительный этап – фильтрация, при помощи которой удаляются самые мелкие фракции.

Эксплуатация Очистных сооружений биологической очистки сточных вод

Все процессы полностью автоматизированы – от подачи воздуха воздуходувками до учёта стоков.

Для подачи воздуха в биореакторы для процессов аэрации используются воздуходувки. Они устанавливаются в технологическом павильоне. Управление их работой полностью автоматическое. Работу воздуходувок программируют на подачу электроэнергии пуск-стоп 1:1.

Остальные системы также снабжены датчиками и измерительными приборами. При штатной прогнозируемой ситуации достаточно контролировать данные о pH, ОВП и температуре. При переходе к внештатной ситуации оператор может вручную скорректировать работу оборудования. Однако многие современные системы могут самостоятельно, без участия человеческого фактора, основываясь на полученных данных, изменять режим работы оборудования в реальном времени

Система искусственного интеллекта накапливает в базе данных информацию с датчиков и анализаторов. Этот массив данных является фундаментом для определенных закономерностей минимальных и максимальных значений стоков, степени загрязнений и прочих показателей. На основе этих закономерностей делается прогноз работы оборудования в стандартном штатном режиме. Учитывается также время суток. При увеличении нагрузки днём, либо при снижении нагрузки ночью или выходные, система будет задействовать оборудование, необходимое для конкретного случая –освобождать резервные резервуары, корректировать подачу воздуха и т.д.

Механизм процесса

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

Важно. В каждом очистном сооружении формируется специфический биоценоз (совокупность живых организмов, способных переработать загрязнения).. Механизм очистки зависит от выбранного метода и биоценоза

Механизм очистки зависит от выбранного метода и биоценоза.

Технологическая схема аэробной чистки

Агентом выступает биопленка или активный ил.

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

Классическая схема аэробной очистки выглядит так:

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

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

Анаэробной

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

Технологическая схема классической анаэробной очистки:

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

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

Виды сооружений

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

Для механического этапа:

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

Для физико-химического этапа:

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

Для биологического этапа:

Установка	Что собой представляет	Принцип работы
Аэротенки	Прямоугольный резервуар, по которому протекают стоки, смешанные с активным илом.	Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Мембранные биоректоры	Аэротенк с мембраной, которая задерживает активный ил после переработки органики.	Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Биофильтры	Резервуар с загрузочным материалом, на поверхности которого образуется пленка из микроорганизмов.	Воды проходят через пористый фильтр-загрузку. Биологическая пленка на гранулах расщепляет загрязнения.

Установка	Что собой представляет	Принцип работы
Неподвижные перегородки	Установки с фильтрующим полотном разной пористости.	Вода проходит через фильтры, и загрязнения остаются за разделительным полотном.
Зернистые фильтры	Гранулированные пористые материалы, которые засыпаются в трубы, резервуары, колбы.	Вода проходит через гранулы абсорбирующего материала, и загрязнения накапливаются на их поверхности.
Ультрафильтрационные системы	Фильтры, оснащенные мембранами – материалами с размером пор до 0,2 мкм.	Мембраны пропускают воду, а высокомолекулярные загрязнения (99,9% примесей) задерживают.

Оборудование для дезинфекции:

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

Что собой представляет СБО и как работает. Устройство станции, плюсы и минусы

Рассмотрим все варианты биологической очистки стоков, которые могут использоваться в современных канализационных системах. Первый – септик. Его название в переводе означает «гниение», а если говорить точнее, то естественное биоразложение. Основные способы очистки септиками:

отстаивание (разделение сточных масс по удельному весу);
биологическое разложение органических загрязнителей без контакта с кислородом.

В септиках применяются бактерии анаэробного типа, для жизнедеятельности которых кислород не нужен. В процессе деятельности бактерий осуществляется постепенное разложение органики (главная составляющая включений бытовых стоков) с образованием метана, воды и определенного объема нерастворимых веществ, которые оседают на дно отстойника в виде ила. Сначала стоки из дома по трубе попадают в первичный отстойник, так они задерживаются на некоторое время и разделяются по массе. Тяжелые включения оседают на дно, где подвергаются переработке анаэробными бактериями. В результате выделяется вода, которая затем переходит на следующий этап очистки, выводимый через вентиляционную систему. Осадок со дна септика время от времени нужно удалять, иначе эффективность установки упадет. Первично очищенные водные массы подаются во вторичный отстойник по трубам перелива, где дополнительно отстаиваются и обрабатываются бактериями. Дальнейшие процессы очистки осуществляются на аэрационных полях.

Многоступенчатая очистка позволяет добиваться хороших результатов, очищенная вода просто впитывается в почву и не несет вреда для окружающей среды. Для организации системы доочистки аэрационные площадки обустраивать необязательно, их функции могут выполнять фильтры биологической очистки (они продаются в том числе в полностью готовом к использованию виде). Выделяются:

Энергонезависимые биофильтры – в них вода поступает сверху вниз и постепенно проходит через насыпную загрузку. Такие системы оборудуются вентиляцией.
С принудительной аэрацией – компрессорные установки. Они оснащаются аэратором, через который воздух подается в камеры, после чего происходит перемешивание воды с илом и удаление загрязнителей.
Локальные станции биоочистки – более современный и удобный вариант полного цикла. Они осуществляют полную очистку стоков и при этом имеют компактные габариты. У станций ЛОС есть аэраторы – устройства, которые насыщают воду кислородом.

При установке станций очень желательно включать в схему подключения стабилизатор напряжения. Его наличие защитит электрику оборудования от резких перепадов напряжения, а в тех районах, где регулярно отключают свет, есть смысл дополнить схему ИБП.

Методы очистки и используемые сооружения

Для выбора сооружений и методов очистки в них для конкретного объекта необходимо определить состав сточных вод. Так как большинство стоков кроме органических загрязнений содержит взвешенные частицы, неорганические загрязнения, мусор, песок, то кроме биологической, они подвергаются механической и физико-химической очистке.

В современных сетях канализации биологическая очистка проводится с использованием двух групп сооружений:

искусственные (биофильтры, аэротенки);
сооружения приближенными к природным условиям (очистные пруды, поля фильтрации и орошения, подземная фильтрация).

Рис 01 – Поле фильтрации

Поля орошения – специальные земельные участки, выделенные для биоочистных сооружений. Они одновременно предназначены и для с/х целей. Поля фильтрации – участки, выделенные сугубо для очистки стоков. В биоочистных прудах происходит окисление органики аэробными бактериями. Во время процесса очистки в грунте на поверхности его собирается пленка органики с микроорганизмами, с помощью которых происходит процесс разложения.

Биофильтры

Одним из сооружений, в которых искусственно созданы условия, является биофильтр. Они используются для полного или частичного очищения стоков. В результате процесса показатель БПК_полн достигает 15 мг/л.

Биофильтры представляют собой емкости, в которые загружен фильтрующий материал. На поверхности этого материала развиваются микроорганизмы. Они образуют т. н. биопленку. В качестве емкости для фильтрующего материала используют прочный материал. Когда во время процесса сточные воды проходят через толщу фильтра, загрязнения адсорбируются пленкой и окисляются. В этом процессе участвуют микроорганизмы и кислород. В качестве фильтрующей засыпки используют:

керамзит;
асбестоцементные, пластиковые, керамические элементы;
гравий;
щебень;
шлак;
синтетические пленки;
металлические сетки.

Для процесса окисления в такие сооружения необходим приток кислорода. Это можно обеспечить как принудительной, так и естественной аэрацией. Надежность работы сооружения достигается равномерным орошением поверхности биофильтра загрязненными водами. Для этого используют приборы распределения стоков разного типа.

Рис 02 — Биофильтр

Аэротенки

Другим видом сооружений, возводимых для очистки биологическими методами, являются аэротенки. В них происходит такой же процесс, как и в биофильтрах – окисление микроорганизмами загрязнений в сточных водах. Сооружения такого типа представляют собой емкости, в которых постоянно протекает сточная вода в смеси с активным илом, представляющим собой смесь бактерий аэробного типа, которые окисляют и абсорбируют загрязнения.

Рис 03 – Принцип функционирования Аэротенка

В сооружение аэротенка должен беспрерывно подаваться воздух для продолжения процессов окисления. Для этого используют системы аэрации и компрессоры. Необходимо следить за тем, чтобы частицы ила постоянно находились во взвешенном состоянии. Это увеличивает их контакт с загрязнениями. Систем аэротенков может предполагать наличие нескольких сооружений, в которых стоки проходят очистку поочередно. При трехстадийной очистке (системой трех иловых культур) применяют разные аэротенки для процессов аэрации, нитрификации и денитрификации.

Процесс очистки канализационных вод от органики в эротенке проходит в три этапа:

Сразу после контакта свежих стоков с илом происходит процесс адсорбции и окисления легко окисляемых веществ.
На втором этапе окисляются трудно окисляемые загрязнения.
Далее происходит нитрификация аммонийных солей.

Максимальный уровень потребления кислорода достигается на первой и третьей стадиях. После процесса очистки смесь воды и ила поступает в отстойник, где она разделяется. Осевшие частицы ила возвращают в аэротенк, а вода поступает далее.

Работаем по всей России

Контакты. Тел/ф + 7(812) 627-93-38; [email protected]

Связаться с нами вы можете с 9.00 – 18.00 (пнд — пят).
Наш специалист всегда ответит на Ваши вопросы
и проконсультирует по возможным решениям тех или иных задач
по телефону или по запросу на почту [email protected].

+7 (931) 350 04 34 +7 (911) 088 95 67 +7 (963) 306 04 27

по номеру +7 (911) 130 08 19 Наш Skype: dc-region Наш Telegram по номеру: +7 (911) 130 08 19

Пользовательское соглашение
Политика обработки персональных данных

Отличия использования ЛОС от других видов канализационных систем

Перед установкой станции полной очистки, хозяину следует знать некоторые особенности функционирования данных канализационных систем.

Особенности аэрационных станций:

ЛОС, в которых используются аэробные бактерии, плохо воспринимают большое количество сточных вод за минимальный промежуток вод. При больших показателях, более 100 л/ч, часть полезных микроорганизмов будет смыта. Для их восстановления потребуется время, за которое следует сократить потребление воды в доме.
При длительных перебоях с электропитанием, часть анаэробных бактерий вымирает. Очищенная вода на выходе, по параметрам будет сильно отличаться от цифр, записанных в паспорте. Для восстановления бактерий их следует приобретать и размещать в резервуаре биологической очистки. Работать в прежнем режиме станция начнёт спустя несколько недель после загрузки микроорганизмов.
Аэрационные станции очень чувствительны к крупному мусору, и различным отходам. Именно из-за них может произойти закупоривание насосов, что приведёт к прекращению функционирования системы.

Особенности комплексных станций:

Комплексные станции полной очистки, в отличие от аэрационных, не реагируют как на большое количество сточных вод, так и на длительное отсутствие электроэнергии. За счёт постоянного наличия ила, в нём сохраняется определённая часть полезных бактерий. Такие станции могут проработать в режиме пассивной работы до трёх месяцев. Выход на номинальную очистку, после восстановления подачи электроэнергии, происходит до 10 дней.
Данная разновидность станций более лояльно относится к посторонним предметам, даже крупных размеров. Весь мусор остаётся в камере, в которой происходит отстаивание сточных вод. Там он оседает на дно и не может повредить компрессоры.
Комплексные станции полной очистки потребляют меньшее количество электроэнергии. Им, также как аэрационным, требуется непрерывная подача электропитания, но расход электроэнергии составляет меньшее количество кВт/ч.

Современные системы зарубежного производства создаются на базе программируемых контроллеров, которые выбирают подходящий режим работы, в зависимости от объема сточных вод. Подобные автоматические элементы создают дополнительную экономию, но их стоимость намного выше обыкновенных систем.

Варианты отведения очищенных сточных вод

При установке ЛОС появляется главный вопрос – куда направить очищенную воду? Такие станции просто незаменимы, если они устанавливаются на земельных участках с большим хозяйством. Вода, на выходе из системы, имеет степень очистки в 98% и может использоваться для полива.

Если на участке нет хозяйства и не нужна система полива, то очищенные сточные воды сбрасывают в заранее оборудованную дренажную систему. Её глубина составляет не менее 80 см и должна иметь надёжную систему от затопления. При такой системе, сточные воды проходят самотёком и установка откачивающих элементов не требуется.

В случае отсутствия дренажной системы, монтируют фильтрующий колодец, в который происходит слив очищенных стоков. Система установки такого слива подразумевает определённую конструкцию и использование дополнительных строительных материалов. На определённом расстоянии от станции локальной очистки выкапывается колодец, глубиной не менее чем 3м, куда устанавливается железобетонная конструкция. Как упрощённый вариант, возможно просто обложить стенки недорогим кирпичом. На дне колодца создаётся подушка из песка и щебня, которая несёт в себе функцию дополнительной очистки и фильтрующего элемента.

Если грунтовые воды находятся слишком высоко или в почве преобладает глина, то создание дренажного колодца не допускается. В этом случае устанавливают дренажные насосы, которые увеличивают энергопотребление всей системы.

Станции полной очистки не должны монтироваться менее чем за 5 м от дома, иначе в зимнее время года стоки могут замёрзнуть в трубопроводах.

Помощь микроорганизмов и бактерий

Аэробные бактерии запускают процессы окисления и нитрификации. Для этого им нужен кислород. Микроорганизмы живут в диапазоне температур – от +9 до +28 градусов, рН – 5,0-7,0.

Группы бактерий:

Псевдомонады – занимают 80% активного ила. Перерабатывают спирты, жирные кислоты, ароматические углеводороды, парафины и другие органические вещества.
Нитрифицирующие – окисляют соединения азота.
Серобактерии и тионовые бактерии – перерабатывают восстановленные соединения серы.
Нитчатые – окисляют соединения углерода.
Целлюлозоразлагающие – перерабатывают целлюлозное волокно.

В активном иле также встречаются:

дрожжи,
плесневые грибы,
простейшие,
коловратки,
малощетинковые кольчатые черви.

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде. Они запускают процессы брожения, аноксигенного окисления и метанообразования.

Справка. Микроорганизмы выдерживают диапазон температур от +9 до +37 градусов, показатель рН находится в пределах от 6,0 до 8,0.

Группы анаэробных бактерий:

Гидролитики – отвечают за первую стадию метаногенеза. Бактерии расщепляют белки, жиры, соединения целлюлозы, крахмала, обладают аммонифицирующей активностью. В результате образуется глицерин, жирные кислоты, аминокислоты, пептиды, моно- и дисахариды.
Ацидогенные – отвечают за вторую стадию метаногенеза. С помощью бактерий происходит маслянокислое, ацетоно-бутиловое, пропионовое, спиртовое брожение. Перерабатываются промежуточные продукты гидролиза.
Гетероацетогенные – отвечают за третью стадию метаногенеза. Бактерии переводят органические кислоты (масляную, пропионовую) в уксусную кислоту.
Метаногенные – завершают анаэробную очистку. Микроорганизмы образуют биогаз, перерабатывая водород, углекислый и чадный газ, ацетат, метиламин, метанол.

Состав доминирующей микрофлоры зависит от характеристик стоков.

Схема биологической очистки

Есть два варианта использования бактерий: самостоятельный процесс и с применением мероприятий, которые основаны на механических, физико-химических и дезинфицирующих операциях.

Первый вариант – это засыпка внутрь канализационных колодцев сухих бактерий, которые в воде оживают, начинают размножаться и поедать органику. Такие препараты продаются в виде таблеток, порошков и гранул.

Второй вариант – комплекс биологических очистных сооружений, в состав которого входят разные виды оборудования.

Механическая очистка предваряет процесс биологического воздействия. На этом этапе канализационные стоки подвергаются механическому разделению загрязненной воды на жидкость и примеси разной фракции. Для этого используются сетки, сита, фильтры, отстойники, песколовки и прочие приборы. Обычно их устанавливают последовательно. На этом этапе вода очищается до 40%.
Физико-химическая очистка применяется для удаления из воды растворенных примесей. На этом этапе используют такие технологии как флотация, электролиз, сорбция, нейтрализация и прочие. Во многих из них используют химические реагенты.
Дезинфекция канализационных стоков – завершающий этап. Чаще для этого используют ультрафиолетовое облучение, с помощью которого убивают вредоносные бактерии, вирусы и другие микроорганизмы. Раньше для этого использовали хлор, который сегодня в современных очистительных установках не применяется.

В канализационных системах частных домов дезинфекцию ультрафиолетом используют редко. Хотя современные септики дорогого класса в себе такие отсеки несут. Стандартные септические канализационные сети – это три варианта биологической очистки:

аэротенки, в которых используется активный ил, богатый бактериями, пожирающими органику;
биофильтры;
анаэробное брожение, которое носит название метантенки.

Первые считаются наиболее эффективными. Принцип работы таких биологических очистных сооружений сточных вод основан на конструкции оборудования. Чисто конструктивно это несколько емкостей, объединенных в одно устройство. В одном происходит осаждение нерастворенных частиц — происходит осветление воды. Во втором стоки подвергаются воздействию активным илом. Здесь происходит биологическая очистка. В третий стоки вместе с илом подаются с помощью насоса, где происходит осаждение иловых масс. Они впоследствии самотеком попадают обратно во второй отсек.

Биофильтры популярны среди дачников, потому что они рассчитаны на очистку небольшого количества канализационных стоков. По сути, это емкость, в которую загружают бактерии. Производители предлагают две разновидности биофильтров:

капельные;
двухступенчатые.

Первые от вторых отличаются лишь пониженной скоростью очистки. По качеству две технологии одинаковы.

Метантенки — это железобетонная емкость с плавающей крышкой, которая может приподниматься под давлением выделяющегося газа-метана. Последний – продукт жизнедеятельности бактерий. Канализационные стоки внутри емкости подогреваются с помощью водяных или паровых радиаторов. Внутри расположена мешалка, которая все время вращается, перемешивая содержимое метантенка.

Внутри емкости отсутствует кислород. Именно такие условия позволяют выделить из органического месива жирные кислоты, которые всплывают на поверхность водной массы. Здесь они и превращаются с помощью бактерий в метан, углекислый газ и ил. Последний осаждается на дно тенка. Газы по специальным трубам в крышке оборудования выводятся за его пределы.

Цели и задачи биологической очистки воды.

В настоящее время очистка воды включает в себя нижеприведенные методы:

1.1. Необходимость очистки сточных вод.

Человечество с давних времён осознавало ценность воды и понимало необходимость её очистки. Прежде чем вернуть воду природе, человек древности отстаивал её в резервуарах. Расслаиваясь, верхний слой воды возвращался в природу, а осадок служил удобрением. Ещё много тысячелетий назад человечество заметило способность воды к самоочищению. Нам, людям современности, конечно, понятны химические процессы разложения на простейшие вещества и обеззараживание с помощью солнечного ультрафиолета.

Принцип биологических очистных сооружений придуман самой природой. Однако в настоящее время развитие человеческой цивилизации идёт такими прогрессирующими темпами, что у нас просто нет времени на ожидание очистки стоков естественным способом. Вторая проблема, стоящая перед современным человеком, это рост потребления водных ресурсов, а соответственно и рост количества стоков, рост объёмов воды, которые нужно вернуть природе. У нас нет таких площадей и территорий для того, чтобы стоки самоочищались в естественных условиях.

Время и пространство — это те факторы, которые человек ставит во главу углу, взяв за основу метод природной биологической очистки сточных вод, ускорив его способом принудительной (искусственной) аэрации.

1.2. Сфера применения биологической очистки сточных вод.

Загрязнение воды определяется отраслевыми особенностями производств и потребностями домохозяйств. Это предприятия ЖКХ, предприятия агропромышленного комплекса, заводы по переработке нефти и нефтепродуктов, целлюлозно-бумажная промышленность, производство и выделка кожи, спиртовая, пищевая промышленность, СТО, АЗС, предприятия общепита, туристическая отрасль и т.д. В каждой конкретной местности сток по своему химическому составу будет различным. Соответственно, следует использовать расчётные показатели качества воды на входе, чтобы принять решение о способе очистки стоков.
К сточным водам относят также атмосферные осадки.
Как видно, состав сточных вод всегда будет отличатся и зависеть от отрасли и региона, где были взяты пробы. В самом общем по составу все загрязнения сточных вод делятся на:

Органические
Неорганические

В составе стоков могут быть

Хлоридные и азотные соединения;
Органические соединения бензола, глюкозы, ацетона, этанола и т.д.;
Калий;
Фосфор;
Кальций;
Белки, жиры, углеводы.
ПАВы, фосфаты, сульфаты и прочие соединения.

Органические загрязнения при распаде создают гнилостные осадки, выделяющие характерный запах канализации. Именно для удаления органики используют биологический метод очистки сточных вод

Суть, предназначение и сферы применения метода

Механическая обработка стоков дает возможность:

отделить нерастворимые составляющие (мусор, взвешенные частицы, химические соединения);
создать равномерный поток, предотвращающий колебания объема на следующих стадиях чистки.

Отделенные взвеси удаляются для утилизации или вторичного использования. Этот способ применяется в основном на промышленных предприятиях.

Справка! На производстве с оборотным водоснабжением бывает достаточно удаления мусора, чтобы стало возможно подготовить воду для повторного использования.

В быту устанавливаются различные септики, разделенные на несколько отсеков. В процессе перемещения жидкости взвеси оседают на дно, уровень очистки воды на выходе 60-70%.

Чтобы избавиться от самых мелких частиц, устраиваются фильтрационные поля. Септики полностью энергонезависимые, стоят не дорого, монтируются просто. Недостаток один – систему доочистки не всегда возможно устроить.

Очистные сооружения и специальные системы для очистки сточных вод

Самыми действенными и востребованными в процессе нейтрализации стоков являются такие установки и приспособления:

УФС — установка фильтрующая самоочищающая.
Пескоуловители.
Жироуловители.
Пруды-отстойники.
Септики и мембранные сооружения.

Рассмотрим подробнее принцип действия каждого приспособления.

Фильтрующая установка

Приспособление, которое пропускает через свои фильтры сточную воду и тем самым очищает её. Фильтры должны самоочищаться, но на практике на промышленных предприятиях применяются вместо самоочищающихся фильтров стандартные решетки и сита, которые требуют очистки грабельным методом вручную или с использованием специальных устройств.

Работает такая установка по принципу отделения мусора и крупных примесей от жидкости. Причем решетки и фильтрующие сетки в такой установке могут иметь совершенно различное строение (дробильное, шнековое, ступенчатое, в виде пластин или стержней). Самая мелкая фракция решетки такого приспособления равна 2 см. Весь мусор, собранный на решетки или сетки, сразу же отправляется на переработку или утилизацию. Если же используются решетки с дробильной конструкцией, то примеси мусора нейтрализуются прямо в очищаемой воде.

Кроме сеток и решеток в механической очистке стоков могут принимать участие барабанные сита. Фракция ячеек у сита составляет до нескольких десятых миллиметра. Эти устройства имеют более мелкую фракцию по сравнению с решетками и предназначены для удаления из воды примесей в виде гравия, песка, мелких осколков стекла и пр. Барабан, вращаясь в воде, вбирает в свою полость все посторонние примеси.

Песколовки

Следующий этап в очистке вод механическим способом. После того как вода пройдет барабанные сита и решетки, стоки отправляются дальше к пескоуловителям. Здесь приспособления дополнительно отсеивают самые мелкие частички примесей в виде песка. В песколовках вода может двигаться как горизонтально, так и вертикально. Эффект очистки от этого не снижается. Пескоуловители работают благодаря силе гравитации, которая осаживает на дно все мелкие частички песка. При этом стоит знать, что чем выше скорость потока воды, тем слабее сила гравитации. А это значит, что для качественной работы песколовки скорость движения стоков нужно снижать.

Жироуловитель

Этот тип очистного сооружения, как правило, устанавливается следующим за песколовкой. Жироуловитель имеет закрытую форму и предназначен для некоторого охлаждения стоков. В результате снижения температуры воды все растворимые жиры приобретают определенную форму и всплывают на поверхность воды. Далее стоки протекают в отстойники, а жиры удаляются из жироуловителей.

Отстойник

Такие неглубокие самодельные современные пруды предназначены для дальнейшего отстаивания воды. Здесь стоки могут отстаиваться до 3 часов. В результате отстаивания все примеси и взвешенные частички мусора, оставшиеся в воде, дополнительно удаляются.

После отстаивания воду осветляют с использованием специальных коагулянтов, которые превращаются в воде в хлопья, тем самым фильтруя стоки, дополнительно осветляя их.