7727 0 0

Что вы знаете про канализационные стоки? Восполняем пробелы

Если спросить у большинства населения, что такое канализационные стоки — это не вызовет затруднений с ответом вне зависимости от их места проживания. Житель Лондона, Парижа, Москвы, Вологды или поселка городского типа где-нибудь под Красноярском прекрасно понимает, о чем идет речь, хотя и слабо представляет, что происходит со сточными водами за пределами жилого дома или производственного цеха.

Я восполню этот пробел в ваших знаниях, рассказав и проиллюстрировав работу всей системы, расскажу и об учете сточных вод, и об очистке опасных и бытовых стоков. Итак, в путь! Обещаю, будет интересно.

Изучаем сточные воды

Думаю, не стоит объяснять, что вода из санузла квартиры и стоки гальванического производства по ряду признаков существенно различаются. Соответственно, будут различными и способы утилизации, прежде всего в плане химического и бактериологического состава. Давайте выясним, какие существуют возможные варианты.

Родословная стоков

• В большинстве городов и поселков функционируют различные промышленные предприятия, которые подключены к общегородской системе канализации. Та отрасль народного хозяйства, которая имеет дело с токсичными или агрессивными веществами, нередко располагает и собственными очистными сооружениями. И в том, и в другом случае их отходы именуются промышленными стоками;
• Что касается хозяйственно-бытовых стоков, то в первую очередь они представляют опасность биологического заражения: содержащаяся в них органика является питательной средой для многочисленных колоний бактерий. Такие стоки целенаправленно отправляются на очистные сооружения, расположенные за пределами населенных пунктов;

Капитан Очевидность подсказывает: при отсутствии центральной канализации задействуют ассенизационный транспорт, либо стоки утилизируют по месту после отделения твердых фракций.

• Не стоит забывать и о природных стоках — дождевая и талая вода также куда-то должна уходить с асфальтированных проспектов и улиц наших городов. Для этих целей и функционирует ливневая канализация, которая зачастую без всякой очистки сбрасывается в близлежащий водоем.

Важно: Успокою всех защитников природы — здесь нет никаких нарушений, поскольку дождевая канализация и водостоки лишь сбрасывают воду, которая пролилась на землю естественным путем.
Степень ее загрязненности не настолько критична и не представляет угрозы местной экологии.

Структурный анализ

С бытовыми сточными водами мы более или менее разобрались, перейдем к промышленным стокам. И здесь ситуация намного сложнее.

Стоки могут быть:

• С минеральными загрязнениями;
• Загрязненные органикой;
• Совмещающие в себе оба типа загрязнений.

Немаловажна и степень загрязнения, от которой в первую очередь зависит способ очистки – согласитесь, что разное количество примесей, к примеру, 100 мг/л в сравнении с 10 000 мг/л, требуют принципиально разного подхода.

В приведенном примере далеко не самый худший вариант. Но, согласитесь, с таким составом сточные воды нельзя сбрасывать в водоем или на поля фильтрации.

Как посчитать стоки

Логично начать рассуждения с частного домовладения – вода в систему поступает из скважины или городского водопровода, и ее расход легко определяется счетчиками воды. Если водоотвод выполнен в городскую канализацию, то владельцу частного дома выставляется общий счет за потребленную воду и услуги по водоотводу бытовых стоков.

Намного сложнее обстоит ситуация с промышленными предприятиями. Ведь ряд из них имеет как собственные водозаборы – водохранилища, озера и реки, так и очистные сооружения. Кроме того, объем стоков соотносится нелинейно с количеством израсходованной воды. Например, из-за того, что вода в производственном цикле превращается в пар, соответственно, не попадая в стоки.

И все же часть стоков все равно сбрасывается предприятиями в городские канализационные сети. А поскольку утилизация вещь дорогостоящая, то коммунальное предприятие выставляет счет каждому из них. Правда, учет канализационных стоков осуществляется не по показаниям водомерных счетчиков, а с помощью специальных устройств, считывающих близкие к реальным объемы сточных вод.

Почему «близкие к реальным»? Давайте разберемся.

Безнапорные системы

Счетчик канализационных стоков, предназначенный для установки в самотечной канализации, действует по принципу измерения фактического уровня жидкости в с заранее известным сечением. Получая в режиме реального времени параметры стоков, легко определить за единицу времени средний расход.

Что же это за устройство, и по какому принципу оно работает?

Отмечу, что идеально точными такие показания считать нельзя, поскольку результат измерений достоверен лишь для идеально чистых канализационных труб.
Как вы понимаете, такая ситуация невозможна в принципе – твердые фракции в сточных водах, заиливание и т.п. будут вносить искажения в фиксируемые приборами значения.

Напорные системы

Мы рассмотрели принцип учета стоков в самотечных системах, а теперь давайте выясним, как функционирует счетчик на напорной канализации. Логика подсказывает, что принцип тот же, как и у любого измерительного прибора для системы водоснабжения.

Но, в отличие от своего «коллеги по цеху», подающего чистую воду, насос для перекачки канализационных стоков задействуется для других целей:

1. Создает избыточное давление в канализационной трубе;
2. Измельчает частично крупные фракции стоков.

Чтобы рассчитать объем стоков, требуется знать сечение трубы и скорость потока. И помогает решить задачу хорошо известный закон Бернулли. Напомню его для тех, кто подзабыл школьные формулы — статическое давление в потоке жидкости обратно пропорционально его скорости.

Реализация на практике закона Бернулли для осуществления учета достаточно проста:

• стоки пропускают через трубу переменного диаметра;
• замеряют давление на ее участках с разным сечением;
• вычисляют скорость потока.

Очистные сооружения

Вернемся к нашему повествованию и разберем, как же очищаются стоки, количество которых точно измерено непосредственно на коммунальных предприятиях, ответственных за их переработку.

Городские системы

Попадая в городскую канализацию, бытовые сточные воды:

1. Пропускаются через фильтры первичной грубой очистки . Это решетки, задерживающие крупный мусор, различного диаметра сита и песколовки. Накапливаемые ТБО (твердо-бытовые отходы) в дальнейшем вывозятся на мусорные полигоны;

Песок из песколовок используется предприятием при проведении восстановительных работ канализационной сети.

1. Проходят через жироуловители , которые собирают с поверхности сточных вод жир;
2. Попадают в бассейны-отстойники . Сточные воды находятся в них несколько дней, а за это время тяжелые частицы выпадают в осадок, где впоследствии удаляются скребками. Поверхностные загрязнения специальным поплавком сгоняются в накопительный бункер;

1. После отстойников стоки подвергаются биологической очистке – вода принудительно аэрируется, бактерии, потребляющие кислород, активизируются, поедая всю органику;
2. На следующем этапе происходит физико-химическая обработка – стоки пропускаются через молекулярную мембрану, удаляющую растворы потенциально опасных веществ;
3. На последнем этапе производится обеззараживание с помощью ультрафиолета и обработки хлором . Целью их воздействия на стоки является уничтожение колоний болезнетворных бактерий, способных вызывать эпидемии, как среди людей, так и среди домашних и диких животных.

Стоки промышленных предприятий

В отличие от бытовых, очистка промышленных сточных вод подразумевает ряд дополнительных операций:

• Для нейтрализации агрессивных веществ (к примеру — кислот), используются соответствующие реактивы. Чаще всего применяется каустическая сода в качестве нейтрализующей их добавки;
• Для отходов, содержащих углеводороды, существует и термическая утилизация. Она подразумевает начальное распыление и сжигание водно-воздушной смеси в печах и горелках. Под воздействием высоких температур вода испаряется, а опасные составляющие стоков разлагаются на безвредные для природы вещества — углекислоту и воду;

• Удаление токсичных взвесей методом центрифугирования: стоки подаются во вращающийся с большой скоростью барабан, где и оседают на его стенках, а в дальнейшем удаляются и утилизируются на специальных полигонах.

Канализация частного домовладения

Все это интересно, скажет часть читателей, но у нас свой собственный дом, и мы не связаны с городской системой канализации. Именно для этой категории читателей и я поведаю, как выполняется очистка канализационных стоков в частном доме. Ведь у большинства она достаточно примитивна, и не все знают, как ее правильно модернизировать.

Самое эффективное решение на сегодня — это станция биологической очистки канализационных стоков, в своей работе использующая аэробное разложение. С ее помощью можно добиться фантастической степени очистки сточных вод в 95-98%.

Компактное устройство действует по уже знакомому принципу работы:

1. В первой и второй камерах отстойников задерживаются крупные частицы и легкие фракции;
2. Затем сточные воды перемещаются в аэротенк, оснащенный компрессором. Нагнетаемый ним воздух способствует бурному размножению колоний аэробных бактерий, которые активно поедают органику;
3. Очищенная на выходе вода сбрасывается в почву или используется для полива цветов.

Капитан Очевидность подсказывает: за все хорошее нужно платить.
А цена на станции глубокой очистки довольно высокая, что не способствует их массовому распространению.
Вот почему септики с описанным принципом действия зачастую возводятся своими руками.

Предлагаемая конструкция довольно проста:

1. В первом баке-отстойнике сточные воды находятся несколько дней, сепарируясь на тяжелые и легкие фракции, а также на воду;
2. Расслоение стоков на фракции продолжается во втором отстойнике;
3. Отбираемая из середины второго бака вода попадает в третий на почвенную доочистку. Его устройство подразумевает естественное поглощение грунтом стоков.

Жизнедеятельность человека неразрывно связана с водой. Поэтому при строительстве жилья одной из первых забот является строительство водопровода. Но если в дом подведена вода, то нужно позаботиться и об отведении стоков. В целях переработки использованной воды и для сохранения чистоты почвы и воды необходимо использовать системы очистки сточных вод. Рассмотрим, какие установки можно использовать при оборудовании канализации в частном доме.

Сегодня уже мало кого устраивает перспектива проживания в доме, лишенном удобств, даже если это всего лишь дача. Большинство хозяев стремится сделать свое жилище максимально комфортным: организуют отопление, проводят в дом воду.

Но если есть система водоснабжения, то нужна и канализация – система отведения и переработки стоков. Поскольку далеко не во всех загородных поселках имеется централизованная система сбора и переработки бытовых сточных вод, то строится локальная система очистки сточных вод.

Способы очистки стоков

Для очистки бытовых канализационных стоков, как правило, применяют следующие способы очистки:

• Механические – отстаивание, фильтрование.
• Биологические – переработка стоков микроорганизмами.

В природе существует два типа бактерий, которые могут эффективно очистить стоки:

• Анаэробы – микроорганизмы, которые осуществляют свою жизнедеятельность без доступа кислорода.
• Аэробы – бактерии, которые не «работают» в бескислородной среде.

Как показывает практика, добиться наибольшего эффекта при очищении сточных вод можно в том случае, если используется комбинация нескольких методов очистки. Современная система очистки предусматривает первоначальное отстаивание стоков, а затем их биологическую очистку с использованием анаэробов и аэробов.

Септики анаэробного типа

Септик – это установка, в которой стоки проходят несколько поэтапных стадий очистки. Принцип работы септика заключается в отстаивании сточных вод и переработке органических включений анаэробными бактериями. Чтобы добиться лучшего качества очистки септики делают многокамерными. Основная часть твердых отходов оседает в первой камере, в последующие перетекает предварительно очищенная вода.

Органические включения, которые составляют большую часть загрязнений бытовых канализационных стоков, разлагаются под действием анаэробных бактерий. Органика разлагается на простые составляющие – метан и воду, а нерастворимые остатки оседают на дно камер.

Обработка стоков аэробными бактериями начинается после того, как она выходит из септика и попадает на поля аэрации – устройства, необходимые для доочистки стоков. На полях аэрации стоки дополнительно фильтруются, проходя через фильтр из песка и щебня. Таким образом, пройдя все стадии, вода очищается практически на 100% и не приносит вреда окружающей среде.

Этапы очистки в септике анаэробного типа

• Этап первый. Осуществляется в первичном отстойнике. Тут происходит процесс, который принято называть осветлением стоков. В первой камере происходит разделение загрязненной воды по удельному весу. Частицы, имеющие тяжелый вес, оседают на дно, включения, которые легче воды, поднимаются наверх. В центре первичного отстойника, где расположена переливная труба во вторую камеру, собираются осветленные стоки. Отстаивание продолжается и во второй камере, только тут уже происходит осаждение более мелких включений, которые находятся в жидкости во взвешенном состоянии.

Совет! Септики строят таким образом, чтобы стоки из камеры в камеру перетекали медленно. Только при небольшой скорости движения возможно обеспечить качественное осаждение осадка.

• Второй этап – биологический. Осевшие на дно органические вещества подвергаются биологической переработке бактериями анаэробами. В процессе брожения осадка выделяется тепло, поэтому в септике всегда повышенная температура. Это обстоятельство позволяет использовать септики не только в летний период, но и зимой.

• Последний этап очистки протекает на полях фильтрации. Сюда осветленные в септике стоки подаются по трубам. В трубах выполнены отверстия, через которые просачивается вода, попадая в почвенный фильтр. Проходя через слой песка и щебня, вода фильтруется. Кроме того, она дополнительно очищается при помощи аэробов, которые обитают в почве.

Септик аэробного типа

Помимо традиционных септиков сегодня широко применяются современные системы биологической очистки сточных вод – ЛОС, дополнительно оборудованные аэраторами. В таких станциях стоки поочередно подвергаются переработке анаэробными и аэробными бактериями, в результате на выходе из очистной установки вода оказывается очищенной на 98%, поэтому в строительстве полей фильтрации нет необходимости.

Очищенные в ЛОС воды могут без вреда для окружающей среды быть сброшены на грунт или в ближайший водоем. При необходимости, вода может быть направлена в накопительный колодец для использования в хозяйственных целях, например, для полива газонов или сада.

Этапы очистки стоков в септиках аэробного типа

• Этап первый – отстаивание. Так же, как и в обычных септиках, в ЛОС используется такой простой, но надежный механический способ очистки.
• Этап второй – переработка осадка анаэробными бактериями. Органика, выпавшая в виде осадка, подвергается переработке анаэробными бактериями. То есть, до этого момента отличий в работе простого септика и ЛОС не наблюдается.
• Этап третий – переработка при помощи аэробных бактерий. Когда в камере включается аэратор, наступает этап аэробной очистки. В среде, насыщенной кислородом, бактерии эффективно и быстро перерабатывают большую часть органических включений.

• Этап четвертый – снова отстаивание. После аэробной обработки стоков, вода поступает во вторичный отстойник, где происходит осаждение нерастворимого осадка – ила. Очищенная вода поступает на выход, а активный ил снова используется в процессе очистки. По мере накопления излишков ила, его нужно будет удалять из отстойника.

Простой септик или ЛОС?

Какую же систему очищения сточных вод следует предпочесть при строительстве местной канализации? Однозначного ответа на этот вопрос нет. При выборе установки нужно будет учитывать местные условия. Проведем небольшой сравнительный анализ септиков и ЛОС:

• Место необходимое для установки. Для установки современной ЛОС достаточно, как правило, одного-двух квадратных метров площади. Если нужно установить септик, то потребуется большая площадь. Сам септик несколько больше ЛОС, но основная территория потребуется для сооружения полей фильтрации, необходимых для доочистки стоков.
• Геологические характеристики участка. Если решено устанавливать ЛОС, то геологические характеристики участка могут повлиять только на выбор модификации ЛОС. А вот устройство полей фильтрации на глинистых грунтах – это трудноразрешимая задача.

Совет! Если на участке высоко залегают почвенные воды, то следует приобрести ЛОС с принудительным отведением стоков, то есть оборудованную дополнительным насосом.

• Автономность. Если септик – это полностью автономная установка, то ЛОС для работы требуется электропитание.

Совет! Если местная канализация оборудована энергозависимой станций биоочистки стоков, то на время отключения электроэнергии необходимо сократить использование воды до минимума. В противном случае может произойти переполнение камер, так как насосы, перекачивающие стоки, не работают.

• Обслуживание. И обычный септик, и ЛОС нуждаются в регулярном обслуживании. Септик примерно 1-2 раза в год придется очищать от накопившегося осадка при помощи ассенизаторской техники. Очищение илоприемника в ЛОС нужно проводить чаще – примерно раз в квартал, но зато с этой работой можно легко справиться самостоятельно.

Совет! Выбирая место для установки септика, нужно учесть необходимость его очистки и оставить свободный проезд для машины ассенизаторов.

• Стоимость. Обычный септик стоит дешевле ЛОС. Однако нужно учесть и стоимость сооружения полей фильтрации, а также тот факт, что поля фильтрации служат не более 10-12 лет, после чего их нужно менять.

Проектирование

Определившись с видом очистного сооружения, можно начинать проектирование систем водоотведения для загородного дома. Чаще всего, проект составляет одновременно с проектом дома. Но если благоустраивается здание, которое уже введено в эксплуатацию, то проект канализации для частного дома составляется отдельно.

При составлении проекта системы отвода сточных вод нужно учитывать местные условия. Поэтому до начала выполнения проектных работ рекомендуется выполнение геологической разведки, в процессе которой будут выяснены следующие моменты:

• особенности рельефа участка;
• характеристика грунта, для выбора способа отведения воды необходимо оценить впитывающую способность грунта;
• уровень расположения и сезонных подъемов грунтовых вод.

До того, как будет начата разработка проекта системы водоотведения для дома, нужно выяснить следующие моменты:

• среднесуточный расход воды в доме;
• периодичность использования – круглогодично или периодически.

После сбора информации, можно приступать к составлению проекта.

Угол наклона

Важным моментом является угол наклона трубопровода. Этот момент важен при сооружении самотечных систем. При невозможности соблюдения требуемого угла наклона, приходится планировать постройку напорной системы, в которой стоки перекачиваются при помощи фекального насоса.

Многие домашние мастера, которые берутся за самостоятельный монтаж, недооценивают этот момент, а между тем, ошибки и в ту, и в другую сторону, снижают эффективность работы системы.

Если угол будет недостаточно большим, то поток будет двигаться по трубопроводу с низкой скоростью. При этом часть крупных включений успеет выпасть в осадок в трубах, а это чревато образованием засоров. Слишком большой угол также нарушит нормальное движение транспортируемой среды. Вода будет стекать чрезмерно быстро, не успевая уносить с собой тяжелые включения, которые будут задерживаться в трубах, образуя засоры.

Оптимальный угол наклона зависит от диаметра трубы, которая используется для создания трубопровода. Чем меньше диаметр, тем большим должен быть угол уклона. Так, если выбраны трубы диаметром 50 мм, то следует соблюдать уклон величиной 3 см на каждый метр. При применении 100 мм труб, уклон должен составлять 2 см.

Элементы системы

При создании проекта создается схема внутренних и наружных сетей. Во внутренние сети входят все элементы, которые расположены в доме, это:

• стояк, соединённый с фановой трубой, выведенной на крышу;
• элементы сантехники (раковины, ванны, унитазы и пр.);
• трубы, соединяющие элементы сантехники со стояком.

Границей, разделяющей внутренние и наружные сети, является вывод трубы через фундамент. В наружные сети входят:

• трубопровод, соединяющий вывод с очистным сооружением;
• ревизионные колодцы для обслуживания сетей;
• очистная установка.

При сооружении местной канализации не обойтись без локальной очистной установки. В зависимости от местных условий и возможностей хозяев, этот может быть простой септик анаэробного типа или современная локальная станция биоочистки.

Процесс урбанизации и в частности расширение коммунальных хозяйств усложняет задачи обслуживающих городских организаций. Борьба со сточными загрязнениями в этом отношении является особенно важной, поскольку отходы потребления бытовых жидкостей оказывают непосредственное влияние на гидрологическую систему местности. В связи с этим разрабатываются и более эффективные средства минимизации негативных процессов воздействия на окружающую среду. Сегодня очистка стоков организуется с учетом нескольких факторов устранения вредных микроорганизмов. Основным способом водоочистки по-прежнему является обустройство механических фильтрующих станций, но все чаще появляются и комплексные установки, которые выполняют и высококачественную биологическую водоподготовку.

Особенности современной очистки сточных вод

Инженерное оборудование развивается по общим направлениям, которые ориентируются на повышение эргономичности и надежности. Поэтому современная канализационных стоков отличается многофункциональностью, эффективностью и удобством в управлении. И промышленные, и бытовые системы фильтрации стоков оснащаются панелями контроля с широким спектром настроек.

Кроме этого, разработчики проектов канализационных и септических систем стремятся максимально рационализировать коммуникационные сети, оптимизируя и энергоресурсы. Иными словами, очистка стоков в некоторых узлах может соединяться и с комплексными системами управления инжинирингом дома или предприятия. И это не говоря о повышении основных эксплуатационных возможностей очистительного оборудования, что достигается за счет использования высокотехнологичных

Механическая очистка

Весь процесс очистки делится на несколько этапов, которые имеют существенные технологические отличия. Этап механической фильтрации является первичным и в то же время многоэтапным. Простейший механизм такой очистки можно наблюдать на улицах в виде металлических, бетонных или пластиковых решеток, которые задерживают мусор, листву, камни и другие крупные элементы. В дальнейшем стоки могут направляться через канализационный канал в специальные центрифуги и гидроциклоны. Также для задержания микроскопических частиц применяется специальный процеживатель - в сущности, это фильтрационная станция очистки. Сток благодаря такому оборудованию может очищаться от элементов величиной до 0,25 мм. В совокупности этапы очистки к этому моменту позволяют устранять порядка 80% инородных тел в сточной жидкости.

Биологическая очистка

Средства такого рода очистки обычно используются как продолжение механической фильтрации. Можно сказать, базовая очистка процеживателями подготавливает жидкость для более глубокой переработки биологическими станциями. При этом оба метода работают по разным принципам. То есть неправильно считать, что механическая фильтрация задерживает большие частицы, а биологические установки - маленькие. Второй вариант основной акцент делает на экологическом обезвреживании воды, которая не наносит химического вреда в процессе содержания и после выпуска ее в водоемы. На сегодняшний день биологическая очистка стоков главной целью ставит устранение органики или ее переработку. В результате состав жидкой среды сохраняет лишь растворенные нитраты и кислород. На практике такую очистку реализуют двумя способами - естественным или искусственным. В первом случае сточная вода рассеивается на и в Искусственная же очистка выполняется в специальных аэротанках, которые выпускают экологически безопасную воду в водоемы.

Химические и термические способы очистки

С точки зрения ликвидации негативных процессов разложения в сточной среде одним из наиболее эффективных способов является химреагентный. Как правило, эта группа методов базируется на окислительно-восстановительных реакциях, которые в сущности отменяют одни реакции, заменяя их другими, экологически менее опасными. Но самым действенным методом борьбы с загрязнениями в сточных водах является термическое воздействие. Осуществляется данный метод с помощью печных установок и горелок, в которых происходит пережигание жидкости. Практикуется и очистка стоков огневым методом без применения печных сооружений. Технологически этот способ предполагает распыление жидкости, находящейся в мелкодисперсном состоянии, в специальный факел, формируемый при сжигании газообразного топлива. В итоге происходит испарение воды, при котором устраняются и вредные соединения.

Утилизация осадка

Новые технологии, благодаря которым обеспечивается полная ликвидация продуктов разложения, пока используются не на всех очистных сооружениях. Более того, не всегда такой принцип оправдывает себя экономически. Поэтому все еще распространены традиционные каналы очистки, работа которых оставляет осадки. Новые же технологии в таких процессах переработки проявляют себя на финальном этапе утилизации остатков. В частности, используются метантенки. Это массивные железобетонные баки, в которых путем брожения формируется биогаз. В итоге образуется метановое топливо, которое в дальнейшем может применяться в котельных вместо традиционного горючего. Также комплексная очистка стоков с ликвидацией осадка предусматривает использование методов механического обезвоживания с применением специальных аппаратов - центрифуг, ленточных или камерных прессовочных установок. В дальнейшем продукты такой переработки в зависимости от химического состава могут использоваться в сельском хозяйстве как удобрение.

Заключение

На данном этапе развития канализационных систем многие производители решают проблему полного перехода на один из методов очистки. Связано это с тем, что техническая организация нескольких этапов переработки загрязненной жидкости дорого обходится и требует подключения больших ресурсов в процессе обслуживания. В качестве альтернативы рассматривается биологическая станция очистки стоков, в которой также предусматриваются функции механической переработки, но только как вспомогательные этапы. Впрочем, и этот вариант нельзя назвать универсальным, поскольку биологические аэротанки проигрывают по эффективности устранения вредных частиц той же термической очистке. Поэтому все еще целесообразно подходить к решению проблемы очистки сточных вод посредством разработки проектов, учитывающих индивидуальных условия и требования работы очистного оборудования.

Устройство канализации при отсутствии централизованной системы представляет собой сложную инженерную задачу. Схема канализации обусловлена типом оборудования для туалета, общим объемом «серых» сточных вод из умывальников, ванн, стиральных машин, бассейнов. А также геологическими особенностями местности: глубиной залегания грунтовых вод, фильтрующими способностями грунтов, наличием в непосредственной близости от очистных сооружений водозаборов.

Сточные воды, поступающие в канализационную сеть, могут содержать отбросы минерального происхождения (песок, глину, частицы шлака, растворенные в воде соли, кислоты, щелочи); гниющие органические вещества (животного и растительного происхождения); болезнетворные бактерии, вредные химические вещества. Методы очистки сточных вод, применяемые в локальных системах канализации, можно разделить на три основных типа: механический, химический и биологический.

Химический способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворенные примеси в труднорастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Этот метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Механическая очистка заключается в удалении из сточной жидкости отбросов минерального происхождения, находящихся в ней в нерастворенном, а частично во взвешенном состоянии, а также и от посторонних предметов, плавающих в сточных водах. При использовании механического способа очистки происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Один из минусов этого метода заключается в том, что не происходит очистки воды от растворенных органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решетки и сита) чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.

В биологической очистке сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от их отношения к кислороду делятся на две группы: аэробы (использующие при своем дыхании растворенный в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствии свободного кислорода).

Анаэробная (без доступа воздуха) очистка осуществляется в закрытых емкостях (метантенках, септиках, двухъярусных отстойниках), где идет сбраживание органических загрязнителей при помощи метанобразующих бактерий-анаэробов.

При аэробной (с подачей воздуха) очистке сточных вод применяют дренирующие поля, фильтрующие колодцы, биологические фильтры и аэротенки, в которых интенсивно, происходит процесс очистки. Кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов, поступает из окружающего воздуха либо его нагнетают специальными компрессорами (воздуходувками). Большое количество органических веществ, содержащихся в сточных водах, служит благоприятной питательной средой для бактерий-аэробов, которые способны поглощать в процессе своей жизнедеятельности различные органические вещества. Во время биологической очистки создается активный ил. Канализационные стоки смешиваются с активным илом, значительно ускоряя и улучшая процессы окисления. В результате чего болезнетворные микробы поглощаются активным илом, погибают либо становятся его активными агентами или происходит их распад на безвредные. Благодаря этому вода теряет склонность к загниванию, становится прозрачной, снижается ее бактериальное загрязнение.

В современных очистных сооружениях с биологической очисткой используются оба типа бактерий: анаэробы и аэробы. Сначала канализационный сток попадает в емкость с анаэробами и окисляется там в течение 2–3 суток, затем он проходит процесс доочистки в емкостях с аэробами или в естественных условиях. Сточная жидкость при биологической очистке почти полностью освобождается от органических веществ и вредных бактерий.

Рис. 24. Биотуалет

Для летнего домика можно выбрать более дешевый вариант: устроить очистку для стока серой воды из раковин и душа и использовать биотуалет (рис. 24). Это промежуточный вариант для тех, кто не хочет устанавливать дорогостоящую канализацию и вместе с тем желает, чтобы «отхожее место» было удобнее «нужника» - люфт- или пудр-клозета.

Yzwle цветок для дизайна ногтей наклейки для переноса воды Полный…

13.41 руб.

★★ ★★ ★★ ★★ ★★ (4.90) | Заказы (1605)

Канализация и очистка сточных вод в частном загородном доме

Загородные дома, находящиеся в дачных товариществах, сельской местности и даже в ряде коттеджных посёлков, не всегда имеют возможность подключения к централизованной канализационной сети. Оптимальным решением проблемы становится использование локального очистного сооружения – ЛОС

От выгребной ямы – к ЛОС

Современные технологии в области инженерного оборудования шагают семимильными шагами, и сегодня разработано немало видов установок по очистке бытовых стоков. Вспомним, как развивалась история частной канализации.

Сначала – выгребная яма, затем её модернизированный вариант – септик и наконец установки, в которых осуществляется полный цикл очистки стоков. Последние называют по-разному: станции (системы) глубокой биологической очистки, установки очистки сточных вод (УОСВ), локальные очистные сооружения (ЛОС) и т. д.

Чтобы не запутаться в этих названиях, по сути обозначающих одно и то же, будем использовать аббревиатуру ЛОС.

Но о ЛОС поговорим чуть позже, а сейчас обсудим вопрос: септики – это уже прошлое или ещё нет?

Поскольку неискушённый в проблемах частной канализации потребитель иногда неверно истолковывает значение этого термина, не лишним будет напомнить, что септик промышленного производства представляет собой большую ёмкость (чаще всего – изготовленную из пластика), находящуюся в земле и соединённую подводящим патрубком с канализационным выпуском из дома.

Самый простой септик – это по сути большая бочка, более сложные модели разделены на две-три секции или состоят из двух-трёх отдельных ёмкостей. В септике не просто скапливаются стоки, в нём происходит их первичное разложение на тяжёлые, по степенно оседающие вниз, и легкие, всплывающие на поверхность. Благодаря такому методу очистки, который называется механическим, стоки очищаются на 60%, что является очень низкой степенью очистки, и потому их запрещено сбрасывать на рельеф.

Технологии десятилетней давности предполагали устройство на прилегающем к дому участке полей фильтрации -системы дрен, по которым происходила почвенная доочистка стоков из септика. Сегодня это уже устаревший способ. Однако сам септик нельзя сбрасывать со счетов. Иногда он помогает решить определённые задачи. Например, если речь идёт не о загородном доме круглогодичного проживания, а о даче, где семья бывает сезонно или периодически. Поскольку септик подходит для переработки сравнительно небольшого объёма (1 -3 м 3 /суг.) бытовых сточных вод и фекальных масс, придётся время от времени вызывать ассенизационную машину. Чтобы снизить скорость наполнения ёмкости, стоки можно разделить на «серые» {вода после мытья посуды, купания, стирки) и «чёрные» (поступления из унитаза) и направлять в септик только «чёрные».

В любом случае для дома периодического пребывания септик будет самым экономичным решением. Иногда его приходится ставить по иным причинам. Например, в водоохранных зонах, где запрещено использовать даже ЛОС, очищающие стоки на 94-98%. Собственно, это вся информация, которую необходимо знать о септике частному застройщику, чтобы сделать выбор в пользу септика или ЛОС.

Варианты отведения сточных вод

а) Отведение очищенной воды самотёком в существующую дренажную сеть
б) Отведение стоков в промежуточный колодец, в котором установлен дренажный насос
в) Напорное отведение стоков в дорожный кювет
г) Самотечное отведение сточных вод в фильтрующий (дренажный) колодец

Принципы работы аэрационных ЛОС

Индивидуальных канализационных установок на российском рынке представлено великое множество. Часть из них, называясь по-разному, на самом деле являются почти «близнецами». И потому не имеет смысла описывать каждую модель отдельно и заниматься их сравнением. Гораздо важнее будущему пользователю понять принципиальное конструктивное отличие систем друг от друга.

Условно все установки можно разделить на два типа: аэрационные и комплексные. В первых очистка стоков происходит за счёт работы аэробных бактерий, которые используют для своей жизнедеятельности содержащийся в воздухе кислород. Каким образом он поступает в ёмкость ЛОС? Аэрация (насыщение воды кислородом воздуха) производится принудительно: для этого применяют компрессоры (пневматическая аэрация) или насосы (эжекторная аэрация), подключённые к установке.

Метод переработки стоков, используемый в таком оборудовании, – биологический, поэтому данный вид ЛОС называют ещё системами биологической очистки (реже – биосептиками). Конструктивно устройство представляет собой ёмкость (как правило, изготовленную из полипропилена) с технологическими люками, разделённую перегородками на несколько секций: септик, анаэробный биореактор, аэротенк I ступени – биофильтр, отстойник, аэротенк II ступени, вторичный отстойник – контактный резервуар, насосный отсек. Количество камер-отсеков у разных моделей может быть различным.

Общим является их назначение – последовательно очищать бытовые стоки до указанных в техническом паспорте параметров. Осуществляется это следующим образом. Сточные воды направляются в камеру-септик, где происходит их сбраживание, отделение взвешенных веществ, отстаивание песка и других нерастворимых включений. После этого частично осветлённые стоки попадают в анаэробный биореактор, где они очищаются анаэробным илом (сообществом микроорганизмов). Процесс протекает без доступа кислорода. Анаэробные бактерии преобразуют трудноокисляемые органические соединения в легкоокисляемые. Затем наступает очередь очистки в аэротенке I ступени с воздействием кислорода (при помощи принудительной аэрации). Здесь стоки перемешиваются с активным илом, поглощающим и окисляющим загрязнения. После сточная вода поступает в аэротенк II ступени, где доочищается (путём окисления и адсорбции) биоплёнкой из микроорганизмов, образованной на загрузке из искусственных «водорослей» при непрерывной мелкопузырчатой аэрации. Далее во вторичном отстойнике происходит осаждение активного ила и возврат его в септик с помощью эрлифта, а очищенная до 98% сточная вода отводится в пониженное место рельефа. Так работают ЛОС первого типа – аэрационные.

Комплексные установки очистки сточных вод в частном доме

ЛОС второго типа представляют собой комплексные установки, в которых очистка стоков происходит тремя способами: механическим, биологическим и химико-физическим (коагуляция). Конструктивно они значительно отличаются от аэрационных установок. Комплексные ЛОС состоят из вертикального отстойника с перегородками (септика) и расположенного над ним биореактора. В септике происходит отстаивание осадка и анаэробная очистка. В биореакторе – аэробная (с кислородом) очистка уже осветлённых стоков. Бактерии прикрепляются к биозагрузке реактора, образуя активную биоплёнку. В комплект установок входит осаждающий химикат (коагулянт) в виде таблеток. Он связывает фосфор, существенно уменьшает его концентрацию в стоках и ускоряет процесс выпадения осадка. Коагулянт находится в пластиковом контейнере, который подвешивают на чашу унитаза. С каждым смывом частички вещества попадают в систему вместе со стоками.

Что надо знать потребителю?

Аэрационные ЛОС не допускают залпового сброса стоков (более 100 л/ч). Например, если в доме часто бывают гости, расход стоков (принятие ванны, душа и т. д.) резко увеличивается, из-за чего колония бактерий, с помощью которых осуществляется очистка, частично (или полностью) вымывается. А следовательно, какое-то время после залпового сброса установка не сможет очищать стоки до указанных в паспорте показателей. Длительное отключение электричества также негативно сказывается на работе систем первого типа, а именно – приводит к частичной или полной гибели колонии бактерий. Правда, некоторые производители «забывают» уведомить об этом покупателя. Другие убеждают, что это не является существенным недостатком устройств, ведь стоит только поместить в ёмкость купленные в магазине бактерии для септиков, и установка начнёт функционировать в прежнем режиме. Это действительно так, но выход на заявленную производителем степень очистки стоков произойдёт в таком случае не ранее чем через две-три недели.

А вот комплексным ЛОС ни залповый сброс, ни отключение электричества не грозят негативными последствиями. Причина этого – в конструктивных отличиях установок первого и второго типа. Дело в том, что в аэрационных ЛОС аэробный и анаэробный процессы протекают в одном обьёме, где за счёт аэрации идёт постоянное перемешивание активного ила. В комплексных ЛОС осаждение ила происходит в отдельной камере, где он находится в состоянии относительного покоя, и поскольку бактерии в таких системах живут не только в воде, но и в биореакторе, вымывание ненормированными стоками им не грозит, равно как и гибель из-за отключения электроэнергии. Даже при длительном перерыве в электроснабжении бактерии на биофильтре живы в течение трёх месяцев. Выход на заявленный производителем режим работы происходит через 4-10 дней после запуска установки.

В аэрационные установки не должны попадать бытовые отходы (туалетная бумага, предметы гигиены), поскольку это может привести к закупорке насосов, обеспечивающих работу станции. Кроме того, не желателен и слив туда химических бытовых моющих веществ, ухудшающих условия, необходимые для жизнедеятельности бактерий. А вот комплексные установки более «лояльны» к этим факторам, в основном за счёт своих конструктивных особенностей. Попавший в них бытовой мусор (туалетная бумага, салфетки, остатки пищи, шерсть домашних животных, полимерные плёнки) остаётся в камере-отстойнике и не может проникнуть в секцию, где находятся насосы. Небольшое количество хлорсодержащих препаратов (стиральный порошок, отбеливатели), которое вместе с водой поступило в ЛОС второго типа, также не приведёт к потере работоспособности системы.

Оба типа устройств являются энергозависимыми – компрессор (насос) должен функционировать в непрерывном режиме. Однако у комплексных ЛОС потребление электроэнергии несколько ниже за счёт того, что в них использован не компрессор, а насос, работающий по таймеру (15 мин./вкл. – 15 мин./выкл.).

На российском рынке представлены системы различной сложности как отечественных, так и зарубежных производителей. В отдельных из них процессом очистки управляет программируемый контроллер, меняющий режим работы установки исходя из количества поступающих стоков. Если их немного, контроллер переводит систему в экономичный режим, при залповых сбросах – в форсированный. Хотя автоматика упрощает эксплуатацию системы, но значительно повышает цену ЛОС и его дальнейшего сервисного обслуживания.

Куда отвести стоки в загородном доме

При монтаже оборудования одним из главных является вопрос о том, куда поступает очищенная в установке вода. Самый простой вариант – отведение её самотёком. После очистки в ЛОС стоки сбрасываются прямо на рельеф или в дренажную сеть (траншея, придорожная канава) глубиной не менее 80-90 см, защищенную от затопления паводком. Второй вариант – фильтрующий колодец, используемый в тех случаях, когда отвод самотёком невозможен.

От ЛОС на расстоянии, определяемом проектом, делают железобетонный колодец глубиной около 3 м. на дно которого насыпают щебень (с целью увеличения производительности системы). Пропускная способность колодца зависит от вида грунта.

В песчаных почвах она составляет 80 л/сут. на 1 мг площади наружной поверхности фильтрующего цилиндра колодца, в супесчаных – 40 л/сут. В глинистых почвах или при высоком уровне грунтовых вод данная схема не работает. В этих случаях применяют дренажные насосы. Для откачки очищенной воды из ЛОС используют погружные устройства с условным проходом (максимальным размером примесей) 10-12 мм. Насос можно установить непосредственно в последней камере ЛОС либо в дополнительном промежуточном колодце, должен быть герметичным. Это необходимо, чтобы насос не перекачивал также и грунтовые воды.

При установке системы очистки сточных вод важно учесть, что она должна находиться на расстоянии 3-5 м от коттеджа, чтобы в зимнее время поступающие из дома стоки не замерзали на пути к ЛОС

Цены

Стоимость установок производители указывают по-разному. Одни называют цену лишь на само оборудование, другие -на систему «под ключ», то есть с учётом монтажа.

При выборе устройств для очистки стоков лучше ориентироваться на полный комплекс услуг. В среднем ЛОС + доставка на участок заказчика + монтаж будет стоить от 80 000 руб. (объём установки рассчитан на четырёх пользователей) до 140 000 руб. (на десять пользователей).

Для некоторых систем могут быть необходимы ежемесячные сервисные мероприятия, стоимость которых в год иногда доходит до 20% от цены оборудования.

Общим правилом для всех установок является очистка камеры-отстойника в среднем один раз в год от накопившегося избыточного ила с помощью ассенизационной машины. Стоимость услуг ассенизаторов – 750-800 руб./м 3 .

Какой объем установки сточных вод выбрать

Выбор бытовой очистной установки для конкретных условий строительства представляет собой сложную многофакторную задачу. В первую очередь необходимо рассчитать производительность оборудования, поскольку от этого зависят размеры ёмкости.

Удельная норма водоотведения (по СНиП 2.04.01 -85) составляет от 200 до 300 л на человека в сутки и включает пользование унитазом, ванной, душем, кухонной мойкой и стиральной машиной. Семья из трёх-четырёх человек в среднем тратит в сутки на умывание, мытьё посуды и стирку 200 л воды, на унитаз приходится еще 200 л, на душ и ванну – 400 л.

Всего получается 800 л. Размер ёмкости выбирают с учётом того, чтобы её рабочий объём превосходил суточную норму потребления воды в три-пять раз. Следовательно, в нашем примере нужен резервуар на 4 м 3 .

Монтаж аэрационной станции (ЛОС) своими руками – фото

а) Подготовка котлована подсистему б, в) Корпус установки помещают в котлован, г, д) Врезка подводных и отводных магистралей в корпус очистной станции е, ж) Монтаж электрооборудования, заполнение установки водой и обсыпка песком, з) Наружная часть аэрационной станции

СЕПТИК, БИОСЕПТИК ИЛИ СТАНЦИЮ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ – ВЫБРАТЬ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДОМА?

Раньше организовать в сельской местности «жизнеобеспечение» по городским стандартам было сложнее, чем в космосе. К счастью, времена изменились, вопрос решается и там, где подключение к централизованным водопроводу и канализации - дело нереально отдаленного будущего. Просто решается он локально для одного или нескольких домохозяйств - бурением артезианской скважины и выбором автономной системы канализации.

Что предпочесть - септик, биосептик или станцию биологической очистки?

Все варианты локальных очистных систем (ЛОС) имеют как «плюсы», так и минусы. Давайте разбираться!

Локальные принципы

Для начала немного науки. Надо понимать, что любое современное устрой ство, решающее «туалетную» проблему (кстати, включая биотуалет), работает благодаря микроорганизмам. В результате жизнедеятельности этих невидимых глазу существ в стоках идут процессы биологического окисления. Твердая фракция отходов разлагается, образуются другие органические соединения, а вода отстаивается. Все просто, но есть нюанс. Биологическое окисление бывает двух видов: аэробное (когда процесс идет с доступом кислорода) и анаэробное (без доступа).

И бактерии в этих процессах принимают участие разные. Когда за дело берутся аэробные, степень очистки соответствует действующим гигиеническим нормам; когда трудятся анаэробные - не соответствует, и требуется доочистка.

Что такое септик

Фактически септик - это накопитель-отстойник канализационных отходов с анаэробными бактериями. Конструктивно он представляют собой резервуар - герметичный или не имеющий дна. Есть модели, состоящие из не-

скольких емкостей, сопряженных друг с другом патрубками и переливами. Тяжелые частицы опускаются на дно, наиболее жидкая фракция последовательно перетекает из камеры в камеру. Отстаиваясь таким образом, сливы постепенно очищаются.

Теоретически чем больше у септика камер (емкостей), тем он лучше и надежнее. Но на практике в сложных системах выше риск поломки, их эксплуатация дороже, поскольку много комплектующих требует периодического обслуживания. Кроме того, как правило, наибольшее количество осадка остается в первой секции. Так что излишне усложнять септик не стоит, три емкости - оптимум.

Часть большого целого

Септик - устройство несамодостаточное. Благодаря анаэробным процессам сливы оставят в нем где-то 65% загрязнений. Куда же девать еще далекую от идеального состояния дурно пахнущую влагу? Ее сливают в дренажный колодец или уводят через так называемое «поле фильтрации» (участок земли, обустроенный подальше от дома особым образом для доочистки воды путем ее фильтрации через почву). Стало быть, надо иметь на своем земельном наделе этот дренажный колодец или место, достаточное для организации «поля фильтрации». Что делать с накапливающемся на дне камер осадком? Его периодически выгребают. Увы, без ассенизатора тут не обойтись. Значит, надо обеспечить свободный подъезд машины ассенизатора к септику. Эти моменты придется учитывать при выборе системы автономной канализации.

«Плюсы» и «минусы» септиков

Сохранение работоспособности после длительных перерывов в использовании.

Некоторым моделям не требуется подключение к электричеству.

Низкая степень очистки стоков - до 65 %.

Возможны неприятные запахи вблизи установки.

Для монтажа требуется значительное пространство на участке.

Для обслуживания необходимы подъездные пути.

Сложный монтаж объемного и тяжелого оборудования.

Септик не лучшее решение при высоком уровне грунтовых вод и если участок глинистый.

Что такое биосептик

Это разновидность септика, в котором процесс очистки усилен регулярной загрузкой бактериальных препаратов.

В его конструкции предусмотрен биофильтр - небольшой резервуар с химически инертной, устойчивой к гниению засыпкой. Это могут быть, к примеру, пенопластовые шарики, шунгизит, керамзит или ракушечник. Засыпка является отличной средой для роста бактериальных колоний и одновременно играет роль механического фильтра - задерживает твердые фрагменты канализационных сливов. Степень очистки в биосептике несколько выше, чем в обычном, и осадка на дне камер образуется меньше. То есть при прочих равных условиях ассенизато­ра придется вызывать реже.

Что такое аэротенк

Вообще-то изначально аэротенком называли резервуар, в котором очищаемые стоки смешиваются с активным илом - биоценозом микроорганизмов, способных погло­щать органику. Сегодня нередко аэротенком называют установки глубокой биологической очистки, включающей этот резервуар. Разновидность биосептика? Наверное, можно сказать и так. Но, определенно, разница между аэротенком и септиком с биофильтром принципиальная: здесь используются другие бактерии, аэроб­ные.

Работа системы основана на биологическом окислении с доступом воздуха, который нагнетает компрес­сор. За счет аэрации процесс окисления происходит равномерно по всему объему. «Конечный продукт» - не име­ющий запаха ил - подается в специ­альный отсек. Отфильтрованная вода не нуждается в доочистке!

НА ЗАМЕТКУ

Любой ЛОС рассчитан на определенное количество пользователей. Для расчета объема очистного сооружения рекомендуется исходить из 200 л/ сутки на человека. Важен и объем одновременного сброса стоков («залповый сброс»). Этот показатель способен сильно повлиять на качество очистки. Чем больше пропускная способность ЛОС в сутки, тем больше у нег о должен быть запас для одновременного приема сбросов с различных сантехнических узлов в течение часа.

«Плюсы» и «минусы» аэротенка

Высокая степень очистки стоков - продукт на выходе без запаха.

Возможность установки в вентилируемом подвале. Аэротенк не обязательно закапывать в грунт, как септик (фановый стояк обязателен!).

Экономится место на участке - «поле фильтрации» не нужно.

Зимой аэротенк более эффективен, чем септик (аэробные процессы происходят с выделением тепла, анаэробные - с поглощением).

Главная » Отделочные работы » Сточные воды – виды, методы очистки, очистные сооружения. Сточные воды: состав, анализ, очистка