Главная » Заземление » Очистка сточных вод системы канализации. Что вы знаете про канализационные стоки? Восполняем пробелы

Очистка сточных вод системы канализации. Что вы знаете про канализационные стоки? Восполняем пробелы

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:

Механический — очистка сточных вод осуществляется от нерастворимых примесей.
Химический. На этом этапе происходит обезвреживание кислот и щелочей.
Биохимический. Вместе с химическими реагентами используются микроорганизмы, которые в качестве пищи употребляют загрязнения.
Биологический. Водоочистка происходит без применения химикатов.
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.

Аэротенки. Продуктивная биомасса представляет собой активный ил. При помощи специальных механизмов он смешивается с доставленными стоками в единую массу.
Биофильтр — это устройство, где предусмотрена фильтрующая засыпка. Для неё используют такие материалы, как шлак, керамзитовый гравий.
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

Состояние экологии на сегодняшний день, к сожалению, оставляет желать лучшего. Это результат безалаберного использования природных ресурсов. Потребление человечеством воды постоянно растет, а запасы чистой воды в природе с каждым годом уменьшаются. Использование моющих средств и различной бытовой химии очень сильно загрязняет сточные воды современных городов, что существенно усложняет очистку стоков. Сточные воды содержат массу различных загрязняющих веществ, от механических компонентов до сложных химических соединений, поэтому очистка сточных вод — процесс сложный и многоуровневый.

Все методы очистки стоков можно условно разделить на деструктивные и рекуперационные. Результатом деструктивных методов очистки будет разложение сложных загрязняющих соединений на простые, они выведутся из воды в виде газов, либо выпадут в осадок, либо останутся растворенными в воде, но обезвреженными. Результатом рекуперационных методов очистки будет извлечение из сточных вод всех ценных веществ для дальнейшей переработки.

Способы очистки сточных вод

Механический
Биологический
Физико-химический
Дезинфекция сточных вод
Термическая утилизация

1. Механический метод самый простой. Механической очисткой из сточных вод удаляются нерастворимые компоненты загрязняющие воду, как твердые, так и поверхностные жировые загрязнения. Сточные воды сначала проходят через решетки, далее через сита и отстойники. Более мелкие компоненты осаждаются песколовками. Очистка сточных вод от нефтепродуктов осуществляется с помощью жироловок и бензомаслоуловителей. Усовершенствованный метод механической очистки — мембранный — используется вместе с традиционными методами и позволяет производить более тщательную очистку. Механическая очистка сточных вод является подготовкой к биологической очистке и позволяет удалять из бытовых стоков до 70% примесей, а из промышленных — до 95%.

2. Биологическая очистка сточных вод происходит благодаря жизнедеятельности микроорганизмов способных окислять органические вещества. Основой развития этого метода является естественная очистка рек и водоемов населяющей их микрофлорой. Таким образом, стоки освобождаются от органического азота и фосфора. Биологическая очистка бывает аэробная и анаэробная.

Сооружение для аэробной очистки сточных вод за счет жизнедеятельности бактерий

Аэробная очистка сточных вод осуществляется при помощи аэробных бактерий, для жизнедеятельности которых нужен кислород. При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Аэротенки имеют высокую степень очистки и более эффективны, чем биофильтры для очистки сточных вод. В аэротенках производится аэрация воды и ее глубокая биологическая очистка. Кроме того, в результате получается активный ил, являющийся хорошим удобрением.
Анаэробная очистка сточных вод осуществляется без доступа кислорода. При воздействии анаэробных бактерий происходит процесс брожения и преобразование органики в метан и углекислый газ. Для этого метода используются метатенки. Анаэробная очистка требует меньших расходов, чем аэробная, так как при этом не нужна аэрация.

3. Физико-химический метод включает в себя электролиз, коагуляцию и осаждение фосфора солями железа и алюминия.
4. Дезинфекция сточных вод происходит ультрафиолетовым облучением, обработкой хлором или озонированием. Применяется для обеззараживания перед сбросом в водные объекты.

Дезинфекция ультрафиолетовым облучением — более эффективный и безопасный метод по сравнению с хлорированием, так как при этом не образуется вредных токсических веществ. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на практически все микроорганизмы и эффективно уничтожает возбудителей холеры, дизентерии, тифа, вирусного гепатита, полиомиелита и других болезней.
Хлорирование основано на способности активного хлора губительно воздействовать на микроорганизмы. Существенным недостатком данного метода является образование хлорсодержащих токсинов и канцерогенных веществ.
Озонирование — обеззараживание стоков озоном. Озон — газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода, сильный окислитель, убивающий бактерий. Это довольно дорогой метод дезинфекции, при котором происходит выделение вредных веществ: альдегидов и кетонов.

5. Термическая утилизация применяется для технологических сточных вод, когда другие методы неэффективны. Суть ее в том, что распыленные стоки обеззараживаются в факеле сжигаемого топлива.

На современных очистных сооружениях сточные воды проходят поэтапную очистку, при этом последовательно применяются описанные выше методы.

Термическая утилизация сточных вод заключается в обеззараживании стоков в пламени сгорающего топлива

Этапы очистки стоков на очистных сооружениях

предварительная механическая очистка;
биологическая очистка;
доочистка;
дезинфекция.

Оборудование для механической очистки

решетки — стержни прямоугольной формы с прозорами до 16мм;
песколовки (устанавливаются при очистке более 100м3 в сутки);
усреднители (устанавливаются, если необходимо усреднение состава);
отстойники (бывают горизонтальные, вертикальные, радиальные, двухъярусные);
септики (применяют для очистки стоков, направляющихся в фильтрующие траншеи, колодцы и на поля подземной фильтрации);
гидроциклоны (нужны для очистки стоков от взвешенных веществ);
центрифуги (выделяют мелкодисперсные вещества, когда нельзя применять реагенты);
флотационные установки (используются для выделения масел, жиров, нефтепродуктов);
дегазаторы (удаляют растворенные в воде газы).

Илосос — сооружение для очистки сточных вод активным илом

Сооружения для биологической очистки

преаэраторы и биокоагуляторы (снижают концентрацию ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ);
биологические фильтры;
аэротенки, илососы, метатенки (сооружения для очистки аэробным и анаэробным способом);
вторичные отстойники, илоотделители и поля фильтрации (предназначены для полной биологической очистки стоков);
биологические пруды (предназначаются для глубокой очистки стоков содержащих много органических веществ).

При доочистке сточных вод применяется их нейтрализация и фильтрация. Дезинфекция или обеззараживание производится хлором (необходимо хлорное хозяйство) или электролизом (необходимо сооружение электролизных установок).

Желающим подробно ознакомиться с устройством и принципом работы станции биологической очистки поможет просмотр видео.

Как видите, очистка сточных вод — процесс многоэтапный, требующий научного подхода и соблюдения всех правил и санитарных норм. Рассмотренные способы очистки сточных вод применяются в комплексе. Выбор метода зависит от характера стоков, их количества, вида, а также от концентрации загрязняющих веществ.

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.

Химический способ очистки стоков, как правило, используется на промышленном производстве, где в результате деятельности вода загрязняется различными веществами. Для того, чтобы удалить из загрязненной воды многообразные примеси, в нее добавляют специальные реагенты, которые помогают образовывать труднорастворимые вещества, выпадающие в осадок. Химический способ очистки также предполагает обеззараживание уже очищенной воды при помощи хлорсодержащих реагентов, уничтожающих болезнетворные микроорганизмы.

Механическая очистка сточных вод

Механическая очистка сточных вод способствует удалению крупного мусора и частиц минерального происхождения, которые находятся в стоках в нерастворенном взвешенном состоянии. При механической очистке сточные воды проходят через песколовки, решетки и специальные фильтры, затем они отстаиваются в отстойнике, где частично фильтруются и осветляются. Данный способ применяется непосредственно перед биологической очисткой.

Биологическая очистка канализационных стоков

Биологическая очистка призвана освободить сточную воду от растворенных в ней органических соединений. В этом процессе принимают участие особые группы микроорганизмов: аэробы, которые развиваются только при наличии в сточной воде кислорода, и анаэробы, которым требуется дефицит кислорода. Соответственно, и очистка бывает аэробная и анаэробная. В современных очистных сооружениях применяется сочетание анаэробной и аэробной очистки, дающей замечательные результаты.

Аэробная очистка происходит в аэротенках, в септиках с биофильтром, на полях фильтрации и поглощения, в фильтрующих колодцах с естественным и принудительным поступлением воздуха. Принудительный приток воздуха создается в очистных установках при помощи компрессоров. Во всех остальных случаях кислород поступает из окружающего воздуха. Данный химический элемент является главным в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий. При наличии кислорода аэробы начинают активно размножаться и питаться органическими загрязнениями, в результате чего происходит интенсивное очищение стоков. Параллельно наблюдается образование активного ила в очищаемой воде. Активный ил является очень полезной субстанцией, так как он смешивается с канализационными стоками и вызывает процессы окисления опасных органических соединений, превращая их в простые и безвредные составляющие. В итоге вода освобождается от бактериальных загрязнений, становится прозрачной, теряет неприятный запах канализационных стоков.

Преимуществом аэробной очистки является практически полное очищение сточных вод от органики. Анаэробная очистка происходит без доступа воздуха. Для этого изготавливаются специальные закрытые резервуары, где создается дефицит кислорода.

Такие условия являются благоприятными для анаэробных бактерий, которые участвуют в сбраживании и разложении органики на воду, метан, углекислоту и прочие простейшие соединения. Анаэробная очистка протекает в септиках, метатенках и специальных двухъярусных отстойниках.

Обогрев труб греющим кабелем и другие способы утепления

Yzwle цветок для дизайна ногтей наклейки для переноса воды Полный…

13.41 руб.

Бесплатная доставка

★★ ★★ ★★ ★★ ★★ (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.