Методики очистки сточных вод

Чтобы разобраться с технологией очистки сточных вод, необходимо прежде всего четко определиться с тем, что это такое. Говоря языком энциклопедического словаря, сточные воды – все воды и атмосферные осадки, отводимые в водоемы с территорий промышленных предприятий и населенных мест через систему канализации или самоотводом, и качество этих вод ухудшено вследствие жизнедеятельности человека. Наиболее распространенным методом очистки на сегодняшний день являются различные отстойники для сточных вод, но о них позже.

Сточные воды – это воды, загрязненные отходами жизнедеятельности человека. Для их сброса используются канализационные системы.

Если попросту, то сточные воды – это все, что мы сливаем в канализацию.

Для того чтобы понять технологический процесс очистки сточных вод, необходимо разобраться, какими они бывают.

Существует несколько классификаций сточных вод:

Сточные воды содержат песок, остаточные породы, различные щелочи и кислоты, продукты переработки нефти, бактерии, грибки и прочее.

1. По источнику происхождения: промышленные, бытовые и поверхностные.
2. По концентрации загрязняющих веществ.
3. По свойствам загрязнителей.
4. По токсическому действию.
5. По кислотности.

В водоемах происходят постоянные процессы самоочищения, однако есть загрязняющие вещества, которые такому очищению не поддаются. Их принято называть консервативными, а поддающиеся процессам самоочищения, соответственно, неконсервативными. В состав сточных вод входят неорганические вещества (песок, грунт, остаточные породы, щелочи, кислоты и т. д.), органические вещества (органические кислоты, продукты переработки нефти), в том числе болезнетворные бактерии, грибки и прочее.

Отстойники для очистки сточных вод

В отстойнике легкие жиры и масла всплывают на поверхность, а тяжелые частицы оседают на дне. По середине остаются осветленные сточные воды, которые поступают на дальнейшую очистку.

Эти сооружения предназначены для предварительной очистки сточных вод. Они могут также представлять из себя самостоятельное сооружение (в том случае, когда достаточно просто отделить механические примеси). Отстойники могут быть установлены до сооружений по биологической очистке или после них, в зависимости от их назначения. Отстойники являются самым простым и наименее энергоемким методом очищения сточных вод. Они используются как на промышленных производствах, так и в индивидуальном строительстве. Отстойники могут быть горизонтальными или вертикальными, в зависимости от направления движения воды.

Для удаления из сточных вод взвешенных веществ методом отстаивания используют аппараты непрерывного и периодического действия. Последние целесообразно устанавливать при небольших объемах стоков или их периодическом поступлении. Обычно это металлические или железобетонные резервуары, из которых вода отбирается через сифон или желоба. Из таких отстойников осадок удаляют чаще всего вручную.

Существуют следующие этапы очистки сточных вод:

В зависимости от количества и состава сточных вод применяются следующие методы очистки: механические, химические, физико-химические, физические, биохимические и комбинированные.

Механическая очистка сточных вод. Этап подготовительный, включает в себя первичную очистку сточных вод при помощи разнообразных приспособлений. Это могут быть: сита, решетки, мембраны, песколовки, септики и т. д. Если говорить на доступном языке, то эти приспособления предназначены для того, чтобы отсеять все, что вы нечаянно или в процессе жизнедеятельности “спустили в канализацию”. Устанавливаются такие приспособления на выходе канализационной системы.

Схема работы септика: сначала стоки поступают в отстойник и разделяются на несколько фракций. Затем осветленные стоки попадают в следующую камеру, где под действием анаэробных бактерий разлагаются органические отходы. В последней камере стоки очищаются аэробными бактериями.

В индивидуальном строительстве лучше всего использовать септик. Что это такое? Это специальное очистное сооружение, которое работает в два этапа. Представляет из себя пластиковую емкость различного объема, которая устанавливается на бетонную плиту на расстоянии нескольких метров от постройки и на глубине, достаточной для того, чтобы полностью скрыть резервуар. Крепится септик специальными тросами и засыпается со всех сторон смесью из песка и бетона. Работает септик так: загрязненная вода попадает из канализации в емкость резервуара септика, далее на дно выпадает осадок из нерастворимых элементов, а остальная вода проходит процесс брожения под действием анаэробных бактерий. При этом образуется метан, который выводится через специальную трубу, расположенную на высоте 1,5-2 м над крышей дома. Вода в таком септике очищается примерно на 50-75 %, а затем уходит в грунт для полного очищения. Недостатком такого метода очистки сточных вод является необходимость периодически очищать септик от осевших примесей при помощи ассенизационной машины. Септик достаточно прост в установке и эффективен в работе.

В аэротенке при подаче воздуха аэробные микроорганизмы перерабатывают органические загрязнения, потребляя их в качестве пищи.

Биологическая очистка заключается в следующем: сточные воды являются прекрасной средой обитания различных микроорганизмов (бактерий), которые в процессе своего дыхания способны окислять вредные органические вещества на безопасные для вашей жизни и здоровья компоненты. В биологической очистке сточных вод принимают участие бактерии, которые в зависимости от характера их взаимодействия с кислородом бывают аэробные (живущие за счет кислорода, растворенного в воде) и анаэробные (которые для жизни в кислороде не нуждаются).

Анаэробная технология очистки стоков заключается в том, что в специальных емкостях (септиках, метантенках, двухъярусных отстойниках, осветлителях-перегнивателях и т. д.) происходит процесс брожения органических загрязнителей с метанобразующими бактериями. Анаэробная технология очистки имеет существенный недостаток – образование биогаза (метана), который имеет неприятный запах, что не только неприятно, но и может быть опасно для здоровья. Но существуют и преимущества: биогаз можно использовать как дополнительный источник механической, тепловой и электрической энергии; когда используется анаэробная технология очистки стоков, органические вещества не полностью превращаются в биогаз, меньшая часть образует биомассу или избыточный активный ил. Избыток активного ила может перерабатываться двумя способами: если его высушить – образуются удобрения, и еще возможна анаэробная очистка. Эти же способы (анаэробная очистка гораздо более популярна) применяются при сбраживании высококонцентрированных стоков

Физико-химическая очистка. Данный метод используется для очистки от растворенных примесей, а иногда и от взвешенных веществ. Данная технология наиболее качественно разделяет жидкую и твердую фракции, что немаловажно для очистки стоков, которые содержат большое количество органических веществ.

Дезинфекция. Данная технология используется для окончательного обеззараживания сточных вод перед сбросом на рельеф местности или в водоем. Наиболее часто в дезинфекции применяются установки ультрафиолетового облучения и технология обработки хлором в течение 30 минут.

Современные очистные системы

Технологическая схема очистных сооружений: этап 1. Отделение мусора и песка; этап 2. Биологическая очистка; этап 3. Отделение и переработка ила; этап 4. Доочистка воды и сброс очищенных стоков.

Сегодня на рынке представлено множество систем очистки сточных вод. При выборе той или иной системы целесообразно обратить внимание на следующие нюансы:

1. Эффективна или нет та или иная технология с точки зрения полноты очистки (очистка, доочистка, водоотведение).
2. Есть или нет у производителя гигиеническое заключение.
3. Простота в эксплуатации и безопасность.
4. Эксплуатационный срок и качество используемых материалов.

Также многое зависит от того, где именно вы будете устанавливать систему очистки:

• тип почвы, ее водопроницаемость и влагоемкость;
• сезонные колебание уровня грунтовых вод;
• глубина промерзания почвы;
• размер участка;
• характеристика рельефа;
• расположение водозаборных сооружений;
• режим эксплуатации (можно использовать систему очистки сезонно или круглый год).

Стоить заметить, что вне зависимости от того, какая вами выбрана технология очистки сточных вод, она должна быть максимально экологичной. Таким образом, активное использование метаногенеза при сбраживании органических отходов – один из путей совместного решения энергетических и экологических проблем.