Очистка канализационных вод. Сооружения для очистки сточных вод частного дома

Канализация в любом частном доме это один из важнейших элементов, который может обеспечить достаточно комфортную жизнь. Если, еще недавно наши бабушки и дедушки, жившие в деревнях и селах, обходились обычной выгребной ямой, куда сливались все нечистоты, и которая распространяла далеко не самый приятный аромат по всей округе, то теперь люди стремятся установить полноценную систему очистки сточных вод. В настоящее время используют много различных систем, для очистки сточных вод, от обычных накопительных резервуаров, до сложных биотехнических комплексов глубокой очистки воды.

Варианты решения вопроса обустройства канализации в частном доме

Системы очистки сточных вод для частного дома, можно уверенно разделить на несколько основных групп:

1. Накопительные емкости.
2. Однокамерные септики.
3. Многокамерные септики.

Накопительные емкости

Это герметичные резервуары, которые устанавливаются ниже уровня земли и оснащаются доступным выходом на поверхность для откачивания скапливаемых в них нечистотах. Для обустройства таких резервуаров используют довольно много вариантов, самый простой из которых это готовые емкости, из металлических цистерн или пластиковых еврокубов в защитной металлической сетке.

Установка накопительной емкости для канализации частного дома

Помимо этого резервуар для сбора сточных вод можно сделать из бетонных колец, установив их на бетонную подушку и герметизировать все стыки и технологические отверстия, или отлить бетонную емкость непосредственно в вырытом котловане. Несмотря на простоту конструкции, подобные резервуары не пользуются достаточной популярностью по причине необходимости постоянной откачки сточных вод с твердыми отходами.

Выполнить такую работу могут только ассенизаторские машины с мощными насосами и резервуарами для откачиваемой грязи. Такая услуга в некоторых регионах достаточно дорога, а учитывая, что обращаться к ней придется регулярно, использование канализации становится накладным. Еще одним существенным недостатком накопительных резервуаров для нечистот, является риск разрушения емкости и просачивания нечистот в почву, а затем и в грунтовые воды, которые могут использоваться для водозабора. Особенно это касается металлических емкостей, которые хоть и обрабатываются специальными защитными составами, внутри и снаружи, но все равно подвергаются коррозии из-за постоянного негативного воздействия окружающей среды и химических элементов, содержащихся в моющих средствах и попадающих в резервуар вместе со сточными водами. Проверять состояние и целостность закопанной под землю цистерны или металлического бака, практически невозможно, так как для этого ее необходимо извлекать из грунта.

Подобные сооружения из бетона, хоть и более устойчивы к коррозии, но все равно разрушаются от времени.

Исключения составляют пластиковые резервуары, которые не бояться коррозии. Если, во время монтажа были соблюдены все защитные меры предохраняющие резервуар от внешнего механического и физического воздействия накопительный бак из пластика может служить вечно. Проблема пластиковых накопителей в ограниченных размерах. Хотя современные технологии позволяют выплавлять достаточно объемные емкости из пластика по прочности практически не уступающие своим железным аналогам.

Однокамерные септики

Этот вид очистительных сооружений изготавливается двух типов. Наиболее дешевый вариант это дренажный колодец без дна. Для фильтрации сточных вод в такой колодец на дно засыпается песок и гравийная смесь. Объем такого септика ограничивается объемом резервуара, который используется в качестве дренажного колодца. Наиболее распространенным способом является строительство однокамерного септика из бетонных колец, которые монтируют друг над другом в специально вырытой яме. Для того чтобы загрязнения из сточных вод не уходили в верхние слои грунта, где располагается корневая система большинства растений, стыки между кольцами тщательно герметизируют. Такой вид септика рекомендовано устанавливать только на участках с максимально низким горизонтом грунтовых вод, в противном случае, частично отфильтрованные сточные воды и грязь могут просачиваться через небольшую толщу грунта и загрязнять подземные источники воды. Помимо бетонных колец для однокамерных септиков можно использовать металлические резервуары, в дне которых проделываются достаточно большие отверстия для отвода слива канализации.

установка канализационного септика для частного дома

Более приемлемый вариант однокамерного септика, который способен не только обеспечить достаточно качественную канализационную систему, но и не загрязнять окружающую среду, является герметичный резервуар с выходом на фильтрационные поля или инфильтратор. Септики такого плана продаются в готовом заводском варианте или изготавливаются самостоятельно. Конструкция очистительных сооружений с однокамерной системой достаточно проста, это и обуславливает возможность построить его самостоятельно. Герметичный резервуар, в который подключается канализация с дома можно сделать из любого подходящего материала. Зачастую это те же бетонные кольца, только установленные на бетонную подушку для исключения выхода сточных вод в грунт. Данный резервуар служит в качестве отстойника в котором происходит оседание твердых, нерастворимых частиц грязи на дно, а более легкие жировые и химические частицы наоборот всплывают на поверхность.

Частично отстоянная вода из средней прослойки через переливную трубу выводится на фильтрационные поля или инфильтратор, которых происходит окончательная очистка и слив в грунт. Инфильтратор, также как и фильтрационное поле, по сути, является тем же механическим природным фильтром из песчано-гравийной смеси. Для обеспечения лучшей фильтрации такая смесь засыпается на достаточно большой площади, а сточные воды распространяются по ней равномерно. Профессиональные заводские инфильтраторы могут оснащаться системой сбора сточных вод для слива их не в грунт, а в систему сточных канав, если такие имеются поблизости. Основным недостатком подобных септиков является необходимость периодического откачивания твердых отходов и активного ила из отстойника, а также замена песка и гравия по мере их забивания и заиливания. Еще один недостаток это достаточно жесткие условия допускающие монтаж канализации со сливом в почву.

Многокамерные септики

Устройства с несколькими соединяющимися резервуарами являются достаточно эффективными для очистки сточных вод в частном доме. Для создания септиков такого типа используют 2-3 герметичные емкости, изготовленные из металла, пластика или бетона соединенные переливными трубами. Нередко в таких трубах устанавливаются дополнительные механические фильтры и жироулавливатели, для улучшения процесса очистки.

установка многокамерного септика с системой тонкой очистки

В основном первые две камеры септиков служат для отстаивания воды, только в отличие от однокамерных септиков, отстаивание происходит более качественное. В одной из емкостей обустраивается так называемый биологический фильтр. Для этого в нее подсаживаются колония аэробных бактерий, которые активно участвуют в разложении органических остатков человеческой жизнедеятельности. В отличие от анаэробных бактерий, используемых в выгребных ямах и однокамерных септиках, аэробные бактерии не могут развиваться без постоянного притока кислорода. По этой причине обязательно обустройство вентиляционной системы. В зависимости от размеров резервуара и соответственно от объемов сточных вод, вентиляция может изготавливаться с естественным притоком или с системой принудительного нагнетания кислорода. Преимущество принудительной вентиляции в постоянном притоке воздуха для бактерий разлагающих органические остатки, но ее энергозависимость является и ее недостатком. В случаи отключения электричества приток кислорода прекращается, и бактерии могут погибнуть.

После прохождения нескольких камер отстаивания и обработки при помощи бактерии, сточные воды выводятся в инфильтратор или аэрационные поля, которые также закапываются в грунт. Устанавливая систему с аэрационными — фильтрационными полями, следует помнить о том, что над ними и в радиусе нескольких метров вокруг не рекомендуется посадка плодоносящих растений. В противном случае есть риск того, что растения через корни впитают частицы грязи и передадут их в качестве вредных веществ в плоды, которые человек может употребить в пищу. В инфильтраторе с пластиковым куполом такая проблема не возникает так как сброс очищенной воды происходит глубоко под землей. Единственным ограничением в данном случае становится высадка крупных деревьев с развитой корневой системой, которая способна повредить пластик.

Станции биоочистки канализации в частном доме , позволяют получить полностью очищенную воду, которую можно использовать повторно для бытовых нужд, например, для поливов. Это сложные устройства, напоминающие многокамерные септики по своей конструкции, но с гораздо более сложным устройством, обеспечивающим их эффективность и полностью автономный принцип работы.

установка станции биологической очистки

Помимо отстаивания воды и отделения жировых компонентов, которое происходит в первом резервуаре, сбрасываемая далее и частично очищенная вода насыщается большим объемом кислорода. Этот процесс называется аэрация жидкости. В результате осветленная вода попадает в камеру с активным биологическим илом, который насыщен аэробными бактериями, активно участвующие в разложении органики. Последним этапом в очистке является обработка воды химическими веществами, которые полностью убивают бактерии.

Учитывая, что переливы, насыщение кислородом и система принудительной вентиляции управляется в автоматическом режиме, станции очистки необходима постоянная подача электричества. Помимо этого станции такого типа являются одним из самых дорогих, хоть и эффективным методов очистки сточных вод. Это обуславливает их небольшую популярность среди рядовых потребителей. Нередко станции биологической очистки устанавливают на несколько домов расположенных поблизости.

Ограничений для установки подобных сооружений практически нет, так как глубокая очистка и полностью герметичные резервуары устройства исключают случайное загрязнение почвы и грунтовых вод.

Выбор канализационной системы

Подбор очистительных сооружений зависит от ряда определенных факторов, которые являются индивидуальными в каждом отдельно взятом случае:

1. Финансовые возможности потребителя. Более современные септики, которые очищают воду до 85-95% стоят достаточно дорого и не всегда по карману рядовому потребителю.
2. Объем септика, определяется минимальным ежедневным уровнем сточных вод, сливаемых в канализацию. Расчет необходимого объема обычно делают специалисты, учитывающие все индивидуальные особенности канализационной системы, но и самостоятельно можно провести этот расчет по простой формуле.

В среднем на одного человека в день приходится от 150 до 200 литров жидкости спущенной в канализацию. Эти цифры являются усредненными и включают не только непосредственный слив воды, но и использование стиральных, посудомоечных машин и другой бытовой техники. Минимальный объем септика должен покрыть не менее 3 суточного объема, то есть на одного постоянно проживающего человека использующего канализацию необходим объем септика в 600 литров. Для двух людей это будет 1200 литров для трех — 1800 литров и так далее.

1. Тип почвы, глубина залегания грунтовых вод, расположения поблизости природного водоема и возможность слива в общие сточные канавы, в некоторых случаях определяет возможность установки того или иного типа септика.
2. Доступность вызова ассенизаторской машины . Достаточно часто в отдаленных регионах отсутствует услуга вызова ассенизаторов или она оказывается слишком невыгодна в финансовом плане. В таком случаи стоит задуматься об обустройстве септика с возможностью прочищать отстойники, в которых скапливаются твердые отходы своими силами.
3. Возможность постоянной подачи электричества. Особенно важно для септиков и станции биологической очистки, в которых используются аэробные бактерии, системы принудительной вентиляции и циркуляционные насосы.

установка септика в грунт

В целом, правила монтажа септика или другого типа очистительного сооружения исходят из целого ряда индивидуальных особенностей, но есть и общие рекомендации в этом вопросе.

Котлован, где устанавливается септик необходимо утеплить, для того, чтобы исключить риск промерзания жидкости в резервуарах зимой, когда температура опускается достаточно низко. В ряде регионов рекомендуют утеплять также и канализационные трубы выводящие стоки из дома в очистные сооружения. Учитывая, что канализация работает на основе самотека монтаж септика необходимо проводить так, чтобы канализационные трубы находились под углом не менее 2-3 градусов с наклоном от дома к септику.

При монтаже достаточно больших очистительных сооружений котлован для них копается не ближе чем в 3-5 метрах от капитальных построек. В противном случае есть риск просадки фундамента дома. Также достаточное удаление обеспечит отсутствие запаха в жилой зоне, даже если септик выйдет из строя и начнет неприятно пахнуть.

Ну и конечно следует следить за тем, чтобы сточные воды из дренажных колодцев или инфильтраторов не загрязняли окружающую среду. Для этого не рекомендуется устанавливать очистительные установки ближе чем в 30-50 метрах от скважин для забора питьевой воды.

Системы для отвода стоков являются необходимым компонентом любого частного домовладения. Канализация изначально проектируется так, чтобы в ней исключалось формирование пробок и заторов, которые создают неприятный запах и способны нарушить устройство водоотвода. С этой целью система канализации дополняется специальными устройствами, обеспечивающими и труб. Если правильно спроектировать и выполнить монтаж такой инфраструктуры, то она прослужит многие годы без аварийных ситуаций.

Устройство канализации

На сегодняшний день главным материалом для реализации водоотводов на участке являются пластиковые трубы (ПВХ) высокой плотности. Они стали популярными за счет легкости и стойкости перед процессами коррозии, а их прочность в данных условиях эксплуатации не уступает металлическим аналогам. К тому же средства для очистки канализации в таких системах проще реализуются. Впрочем, целесообразно и применение чугунных труб, но они стоят дороже.

В готовой системе на участке перемещение воды по трубам осуществляется самостоятельно. Для обеспечения самотека трубы прокладываются под определенным уклоном. Обычно канализация выступает связующим элементом между зонами сбора стоков и внешним резервуаром или коллектором.

Механический способ устранения засоров

Инструмент для выполнения очистительных операций данным способом можно найти в каждом доме - это вантуз и сантехнический трос. Перед использованием этих приспособлений стоит попробовать избавление от пробок кипятком. Он неплохо действует на из-за которых происходит закупоривание труб. Если этот метод не помог, можно применить вантуз. Путем несложных манипуляций производится очистка канализации, трубы которой перед этим должны быть заполнены водой, иначе эффект будет минимальным.

Сантехнический трос имеет специальную рукоятку для вращения и спиралевидный наконечник. Также есть модели с окончанием в виде ершика и щетки. Но важно помнить, что слишком грубая очистка труб канализации жесткими элементами способна повредить некоторые виды резиновых и пластиковых изделий. В ходе выполнения прочистки можно интуитивно определить характер засора - как правило, трос позволяет физически устранить пробки любой сложности.

Химическая очистка

В обслуживании сантехнических коммуникаций применение химических средств не редкость. Они действенны и просты в использовании, но следует придерживаться инструкции применения, чтобы не получить ожогов.

Помимо народных рецептов в виде соды и уксуса, можно попробовать специальные препараты на основе щелочи и едкого натрия. Преимуществом такой комбинации является эффективная очистка канализации путем растворения всех распространенных видов солей, кислот и жиров, концентрация которых и провоцирует образование пробок. К минусам же такого химиката относится риск повреждения труб ПВХ. Зато препарат допускается для обслуживания Специализированные составы, применяемые для канализации из пластика, разрабатываются на основе соляной кислоты. Такие средства справляются с известковыми образованиями, жиром, удаляют волосы и пищевые остатки.

Гидродинамическая прочистка канализации

Это современный метод избавления от заторов в канализационных трубах, который чаще применяется в частных домах. Принцип работы этой технологии основан на водяном воздействии под высоким давлением. Соответственно, гидродинамическая очистка канализации предполагает использование специального оборудования. Несколько лет назад в подобных операциях задействовали сложные установки на автомобильном шасси. На данный момент развитие сантехнического оборудования позволяет выпускать небольшие по размерам гидродинамические агрегаты, которыми без труда ликвидируются пробки в трубах с диаметром от 5 см. Скорость устранения засора определяется мощностью автомата.

Абсорбирующие колодцы и грунтовая фильтрация

В последнее время такие колодцы стали наиболее востребованными при обеспечении отвода ливневых канализаций. По конструкции это сооружение представляет собой бетонную (или пластиковую) кольцеобразную систему диаметром 1 м, погруженную в землю. Непосредственно очистка реализуется за счет дренажного настила, включающего песок, гравий или песчано-гравийные пласты. Верхняя часть абсорбирующего колодца закрывается геотекстилем. При устройстве такого сооружения важно соблюсти правила расположения септиков - минимальная удаленность от дома составляет 2 м.

Очистка с применением натуральных материалов и участием почвенного слоя не представляется сложной в монтаже и обеспечивает хорошие результаты при фильтрации. Для понимания ее работы следует напомнить, что предварительно стоки попадают в специальный отстойник, где они оседают, разделяются и подвергаются брожению. Далее происходит очистка в грунте. На этой стадии и выполняется принцип грунтовой фильтрации. В устройстве системы применяется слой мытого щебня и геотекстиль. Остальная инфраструктура также выполняется из дренажных труб и соединительных компонентов. В процессе очистки органические и минеральные элементы растворяются - на этом этапе происходит задержка бактерий, а отфильтрованные стоки проходят дальше к грунтовым водам.

Биологическая очистка септиком

Если условия на участке не позволяют реализовать систему очистки на естественных принципах фильтрации, то остается один вариант - установка биологического септика, например, аэробного. В большинстве случаев канализация, очистка сточных вод которой выполняется таким способом, служит дольше именно благодаря качественной предварительной фильтрации.

Объект располагается под землей и в готовом виде представляет собой замкнутую емкость, поделенную на камеры. В одной из них предусматривается наличие рамы с полезными (в плане фильтрации) аэробными бактериями. При помощи специального компрессора в септик поступает воздух, который распыляется диффузором. Так происходит биологическая очистка сточных вод путем мелкопузырчатой аэрации.

В загородных домовладениях такой подход целесообразно использовать, если предполагается постоянное проживание. Это обусловлено тем, что в септиках аэробного типа применяется активный ил, который в случае отсутствия стоков теряет свои функциональные качества.

Водоемы и пруды в системе канализации

Сбор дождевых и талых вод можно организовать и в искусственном водоеме, после чего использовать их в поливе участка. Кроме этого, часть стоков будет естественно испаряться. Склоны и дно водоема необходимо обеспечить гидроизоляцией.

В случае если поверхность грунта слабопроницаема (присутствует слой глины с илом), то водонепроницаемость сохранится без стороннего вмешательства. Если же дно и стены водоема из песчаной основы, придется создать искусственные слои изоляции - можно применять ту же глину или герметичную пленку. Бывает, что система канализации устраивается на участке с повышенными грунтовыми водами. По этой причине в периоды интенсивных ливней важно следить за уровнем водоема - он не должен переполняться.

Где расположить очистное сооружение?

Оптимальным вариантом станет ровная и свободная площадка, на которой отмечается низкий уровень вод и водопроницаемая почва. Это идеальные условия для создания очистного дренажа. Но в большинстве случаев приходится иметь дело с проблемными участками, что, собственно, и обуславливает многообразие подходов к фильтрации сточных вод.

Планируя, где установить дренаж или септик, важно учитывать и конфигурацию, в которой выполнена канализация. Очистка при этом должна исключать риски загрязнения питьевого колодца и жилых объектов. Чтобы минимизировать такую вероятность, желательно оставлять несколько метров от сооружения до туалета, огорода и дома. В крайнем случае необходимо удостовериться в надежности работы самой системы фильтрации.

Сточные воды, образуются в процессе жизнедеятельности человека, поступая в водоемы, становятся одним из наиболее серьезных источников загрязнений, негативно влияющих на здоровье человека. Для сокращения загрязненности водоемов, применяется комплекс мероприятий по очистке сточных вод – удалению из них загрязнений. Стоки, в зависимости от их происхождения, подразделяются на следующие виды:

1. Бытовые или хозяйственно-фекальные, к которым относятся поступления от жилой застройки и общественных зданий;
2. Производственные – образующиеся в технологических процессах и отводимые с территорий промышленных предприятий;
3. Дождевые, собираемые при выпадении дождей, таянии снега и мойки территорий.

Для сокращения загрязненности водоемов, применяется комплекс мероприятий по очистке сточных вод – удалению из них загрязнений

Бытовые загрязнены всевозможными органическими примесями, в том числе остатками пищи, и несут в себе огромное количество бактерий, как нейтральных, так и болезнетворных. Основная задача обработки таких стоков – извлечение крупных и мелких включений, окисление содержащейся в них органики, с целью снижения нагрузки на окружающую среду и дезинфекция.

Производственные стоки, также в зависимости от характера их образования, могут содержать разнообразные органические ингредиенты, например сток молокозаводов, минеральные включения и другие, вредные для жизни соединения. Жидкие отходы, образующиеся на предприятиях металлообработки, имеют в своем составе металлы, в том числе тяжелые, которые при попадании в организм человека могут оказать негативное влияние на его здоровье.

Дождевые стоки смывают с территорий органические примеси, взвешенные частицы (песок, глина и т.д.) и нефтепродукты.

Стоки различного происхождения, содержат разнообразные загрязняющие вещества.

Сброс дождевых вод в водоемы без обработки, приводит к серьезному их загрязнению, отрицательно сказывается на здоровье человека, может накапливаться в обитателях (рыбе) и соответственно, попадать с пищей в организм.

Для очистки применяют различные способы, которые зависят от природы образования жидкостей, их состава и количества. Рассмотрим методы обработки хозяйственно-бытовых вод, т.к. они составляют наибольшую часть стоков.

Методы очистки хозбытовых сточных вод

Сточные воды, поступая на очистные сооружения, проходят несколько ступеней переработки:

• механическая;
• биологическая;
• обеззараживание.

Для механической стадии применяют следующее оборудование: решетки, песколовки, отстойники, фильтры. Первое сооружение, на которое попадают стоки – решетки. Представляют собой набор стержней, установленных вертикально или с наклоном на которые крупные включения задерживаются. Рекомендованный прозор между прутьями – 16 мм. Задержанный мусор с решеток удаляется вручную (для малых станций) или с помощью механических граблей. Собранный мусор собирается в специальный контейнер, затем вывозится на свалку.

Для механической стадии применяют следующее оборудование: решетки, песколовки, отстойники, фильтры

Следующий этап – отстаивание в песколовках, которые представляют собой прямоугольные или круглые в плане сооружения. При поступлении в песколовку, скорость движения снижается, и оседают тяжелые ингредиенты, в основном минерального происхождения (песок). Эти частицы несут на себе все загрязняющие вещества. Песок оседает на дно песколовки, перемещается скребками или смывается в пониженную часть в приямок, затем насосами или водоструйными аппаратами удаляется на песковую площадку. После подсушивания песок должен быть обеззаражен и может применяться, в том числе для планировочных работ.

После предварительной очистки вода поступает в первичные отстойники, которые в зависимости от направления движения в них, подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные. Выбор определяется производительностью сооружений. При небольшой производительности, могут применяться вертикальные, при средней – горизонтальные, для больших станций используют радиальные. Принцип действия отстойников одинаков – при снижении скорости движения выделяются примеси различной крупности. Скорость движения в отстойных сооружениях определяется нормативными документами. Примеси оседают на дно, затем скребками, струями жидкости или под действием собственного веса перемещаются к приямкам, затем перекачиваются для дальнейшей переработки. Существуют разнообразные методы интенсификации отстаивания, в первую очередь это реагентная обработка, когда добавляют химические вещества, способствующие укрупнению взвешенных частиц. Более крупные частицы оседают быстрее. Другой способ – тонкослойное отстаивание, когда в отстойник помещают набор полок и процесс идет быстрее, за счет уменьшения высоты оседания.

Вторичные отстойники относятся к конструкциям мехочистки, но располагаются после стадии биологической очистки, которую рассмотрим в следующем разделе. Вторичные, так же как и первичные подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные, но выделяются в них не взвешенные вещества, а активный ил, который образуется в аэротенках или биофильтрах.

Следующий этап – отстаивание в песколовках, которые представляют собой прямоугольные или круглые в плане сооружения.

Для глубокой доочистки от загрязнений применяют фильтрование. Процесс этот завершает технологическую схему и используются в случаях жестких требований к качеству стока, сбрасываемого в водные объекты. Доочистку выполняют на фильтрах разных конструкций, выбор которых зависит от производительности сооружений и загрязнений. Фильтрование осуществляется через различные загрузки, преимущественно природные материалы различной крупности, наиболее популярный из которых – кварцевый песок.

Биологическая очистка

Отстоянные стоки поступают в аэротенки – установки биологической окисления. В аэротенках воды смешиваются с активным илом – хлопьевидными соединениями бактерий, сюда же подается воздух в виде мелких пузырей. Бактерии в присутствии воздуха активно поглощают органические ингредиенты, происходит их окисление и увеличение количества активного ила. Смесь перетекает во вторичный отстойник, где ил оседает, затем часть ила отводится на обработку, часть возвращается в аэротенк. При небольшой производительности вместо аэротенков применяются биофильтры – конструкции башенного типа, заполненные специальной загрузкой и вентилируемых снизу. Бактерии поселяются на загрузке. Жидкость, двигаясь сверху вниз через загрузку, контактирует с бактериями в присутствии воздуха и интенсивно очищается.

Очищенные жидкости содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, поэтому перед сбросом в водоем они должны быть обеззаражены. Для дезинфекции применяются:

• санобработка хлорсодержашими реагентами;
• озонирование;
• ультра-фиолетовое облучение.

Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. Хлорирование подразумевает применение хлора – токсичного вещества, поэтому работа с ним требует особой осторожности. Жидкость после хлорирования должна быть выдержана не менее получаса для удаления хлорных соединений. Для этого применяют контактные резервуары.

Очищенные жидкости содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, поэтому перед сбросом в водоем они должны быть обеззаражены

Такие резервуары при большой производительности, занимают значительные площади. Озонирование – дорогостоящая энергоемкая процедура и осуществляется в герметичных конструкциях. УФ обеззараживание ограниченно по производительности.

В процессе переработки хозбытовых стоков, в первичных отстойниках происходит выделение первичного осадка, после аэротенков, во вторичных отстойниках выделяется активный ил.

Переработка и последующая утилизация образующихся осадков – одна из наиболее серьезных задач канализации. Сложность задачи определяется их большим объемом и свойствами. Ка кправило, осадки – это труднофильтруемые суспензии органического происхождения. Объем их, в зависимости от состава и технологической схемы, составляет 0,5 – 10 % от расхода поступающего на очистные комплексы. Их влажность составляет 90 – 99 %, большая часть влаги находится в связанном состоянии. Содержащиеся в них бактерии и гельминты требуют проведения серьезного обеззараживания перед дальнейшим использованием.

Переработка и последующая утилизация образующихся осадков – одна из наиболее серьезных задач канализации.

Основные задачи – сокращение влажности, стабилизация, обеззараживание.

Для перевода основной части органики в минеральную форму, используют метановое сбраживание и аэробную стабилизацию. Метановое сбраживание производится в метантенках, где под действием высокой температуры происходит минерализация осадка, при этом выделяется газ – метан, который также можно использовать на очистных сооружениях для собственных нужд. Сложность заключается в загрязненности газа примесями. При сбраживании, кроме минерализации, решается вопрос обеззараживание.

Аэробная стабилизация применяется для минерализации активного или. Процесс представляет собой активную аэрацию ила в сооружениях аналогичных аэротенкам. Следующим этапом переработки осадков является их обезвоживание. Для обезвоживания используют естественные методы (подсушивание на иловых площадках) и механические (на ленточных или камерных фильтр-прессах, центрифугах, вакуум-фильтрах). Перед обезвоживанием, для перевода влаги из связанной формы в свободную, обрабатывают реагентами или флокулянтами. Обезвоженный осадок влажностью 70 – 80 % (зависит от способа обезвоживания), подается на дальнейшую переработку – обеззараживание – в основном термическими методами.

После дезинфекции осадок пригоден к использованию в качестве ценного удобрения.

Станция для очистки сточных вод

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.

Зачем чистить стоки?

Главной целью очищения является разрушение загрязнений различной природы и их удаление. Это сложный производственный процесс, готовая продукция которого представляет собой . 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.

Механический

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 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

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.

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.

Процесс восстановления

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.

Alex , 20 мая 2017 .

Задайте свой вопрос по статье

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

Способы очистки сточных вод

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

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

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

Способы очистки стоков можно классифицировать на три вида:

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

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

Данный способ является одним из основных методов очистки сточных вод.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Стадии очистки сточных вод, этапы и устройство автономного септика

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

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

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

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

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

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

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

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