Очистка канализационных стоков. Куда течёт вода из унитаза, или Как очищаются бытовые сточные воды. Что надо знать потребителю

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.

Очистка сточных вод канализации это комплекс обязательных мероприятий. Его проведение регулируется действующим законодательством и который является необходимым как с целью защиты окружающей среды, так и для возобновления водных ресурсов. Современные технологии очистки с применением различных по своему характеру методов позволяют обеспечить максимальную чистоту возвращаемой в природу жидкости.

Фото объектов

Объекты на карте

Видео компании "ПРОМСТРОЙ"

Посмотреть другие видео

Что понимается под сточными водами канализации?

Канализационными сточными водами принято называть:

• все жидкие отходы от жизни и деятельности человека, так называемые бытовые стоки;
• промышленные стоки, воды, используемые непосредственно в производстве, а также для систем охлаждения;
• атмосферные осадки, которые попадают в канализацию через систему ливневой канализации.

По типам загрязнения отходы классифицируются следующим образом:

1. Минеральные, содержащие в себе:

• соль;
• песок;
• глина, и пр.

• химической органики;
• полимеров.

Как правило, канализационные стоки являются комбинацией загрязнений всех видов, что делает необходимым проведение их многоступенчатого очищения.

Стоимость очистки сточных вод канализации

Какие методы применяются для очистки канализационных стоков?

Разнообразие загрязнений делает необходимым производить очищение сточных вод канализации по комбинированной схеме с использованием следующих методов.

1. Механический.

Применяется для удаления крупных частиц и нерастворимых остатков и служит подготовительным этапом для последующей биологической чистки.

Отсортировка данной группы отходов может быть выполнена такими способами, как:

• процеживание;
• фильтрация;
• отстаивание;
• центробежное фильтрование.

Сочетание данных способов, применяемых на практике, способно значительно повысить эффективность механического очищения.

Данный метод применяется, как правило, для очистки промышленных стоков и заключается в добавлении химических реагентов, которые способствуют преобразованию растворимых компонентов в нерастворимые для их последующего удаления механическим методом.

Действие реагентов может быть направлено также на такие реакции, как:

• нейтрализация;
• окисления;
• восстановления.

На практике, в связи с его высокой себестоимостью, химический метод в чистом виде применяют крайне редко.

Являясь сочетанием использования физических и химических свойств жидкостей и микроэлементов, данная группа методов считается наиболее эффективной для очистки широкого спектра сточных вод, включая промышленные отходы.

Выделяют следующие способы очистки:

• электрохимический;
• коагуляционный;
• сорбционный;
• ионного обмена;
• экстракционный и др.

Надо отметить, что комплексное применение физико-химического метода позволяет не только получить практически чистую жидкость на выходе, но и полностью автоматизировать весь процесс.

В основе данных методов очистки используются специальные бактерии, способные прорабатывать продукты жизнедеятельности человека со степенью чистоты жидкости на выходе до 95%.

По видам бактерии могут быть:

• аэробные, для жизни которых необходим воздух;
• анаэробные, живущие без доступа кислорода.

Применение бактерий считается наиболее перспективным направлением в вопросах очищения загрязненных стоков, однако данный метод не приемлем для переработки стоков промышленных предприятий.

Однако в жилом секторе и в городском хозяйстве этот метод используется достаточно широко.

Ее применяют в том случае, когда очищение жидкости невозможно, а также для жидких отходов непосредственно после проведения соответствующих процессов. Суть метода состоит в распылении загрязненной жидкости над горящим топливным факелом.

Рассчитать стоимость очистки сточных вод канализации за Вас

Для выбора оптимальной методики очищения стоки канализации на конкретной территории подвергаются тщательному анализу для определения их состава, на основании которого вырабатывается наиболее эффективная комбинация способов.

Сами процессы очищения происходят на специализированных станциях, которые представляют собой сложную систему из резервуаров, отстойников, модулей фильтрации и пр. Состав оборудования также определяется составом конкретных отходов.

Таким образом, очистка сточных вод канализации является процессом, который предполагает использование разнообразных методов и технологий. Общее сокращение водных ресурсов повышают значимость данного направления, а государственное регулирование является дополнительным стимулом для совершенствования технологий в этой области.

По экологическим нормам на каждом загородном участке должна быть установлена локальная канализационная система, которая очищает и утилизирует бытовые сточные воды. Очистка бытовых сточных вод может производиться небольшими устройствами или целым комплексом различных приспособлений. Как самостоятельно соорудить очистные сооружения, читайте далее.

Существующие способы очистки стоков

В настоящее время очистка хозяйственно-бытовых стоков производится следующими способами:

• механическим. Этот способ заключается в очистке стоков от крупных частиц: песка, жира и так далее. Для очистки механическим способом применяются такие сооружения, как обычная решетка или сито, пескоуловитель, отстойник;

• биологическим. Этот способ основан на работе микроорганизмов (от чего и получил свое название), которые питаются различными видами загрязнений. В результате биологической очистки примеси, содержащиеся в стоках, разлагаются на воду и газ, который отводится через специальную трубу.

Биологическая очистка может производиться при помощи:

• биофильтра, который устанавливается в септик, сборный или фильтрующий колодец. Очистка производится анаэробными бактериями;

• аэрофильтра. В данном очистном элементе очистка осуществляется при помощи аэробных бактерий, которым для работы требуется доступ воздуха.

В промышленных очистных сооружениях могут применяться такие методы очистки, как физико-химический или химический, которые основаны на взаимодействии загрязнений со специальными веществами.

Как сделать очистные сооружения самостоятельно

Очистные сооружения бытовых сточных вод можно приобрести в специализированных магазинах или изготовить самостоятельно. В каждой системе должны присутствовать:

• фильтр грубой механической очистки, который устанавливаются до септика или отстойника;
• биологическая установка очистки стоков;
• приемник очищенных вод.

Механическая очистка

Установки механической очистки позволяют удалить из стоков крупные частицы: песок, жир, пленки масел и так далее. Чтобы правильно соорудить систему механической очистки, необходимо:

1. на выходе из канализационной системы дома установить грабельную решетку. Это позволит удалить из поступающей воды наиболее крупные частицы;

1. далее очищенная от крупных примесей вода должна попадать в пескоуловитель для проведения механической очистки от более мелких примесей.

Если в хозяйственных стоках присутствует большое количество жировых отложений, то система дополняется жироуловителем.

Биологическая очистка

После проведения грубой очистки стоков можно приступать к биологической чистке. Для этого в систему локального очистного сооружения устанавливаются следующие виды устройств:

• септик с биофильтром. Внутри септика в зависимости от размеров и стоимости устройства располагается несколько камер. Первая и вторая камеры используются как отстойники, в которых оседают частицы, не пойманные при механической очистке. Третья камера оборудуется биофильтром. Непосредственно биофильтр может состоять из шлаков, гравия, щебня и других аналогичных материалов. При прохождении воды через биофильтр происходит очистка стоков приблизительно на 90%;

• аэротенк или метатенк. В полностью герметичных устройствах производится окончательная очистка стоков. Аэротенк может также состоять из нескольких отсеков, например, первичной очистки и вторичной очистки. Между очистными отсеками в обязательном порядке присутствует отстойник.

Если в систему установлен однокамерный аэротенк, то для окончательной очистки требуется установка дополнительного отстойника.

Как правильно произвести установки очистных сооружений, предусмотренных схемой, смотрите на видео.

Приемник

Куда организовать сброс бытовых сточных вод после очистки? Очищенную воду можно:

• использовать вторично, но исключительно для хозяйственных нужд: мытья дорожек, автомобилей, окон, пола и так далее, а также для полива растений. Для этой цели вода из очистных сооружений должна попадать в специальный приемник (сборный колодец, бочку и так далее);
• сбрасывать в сточные канавы и естественные водоемы, расположенные вблизи дачного участка;
• пускать в землю.

Если не предполагается вторичное использование воды, и поблизости нет водоемов, то можно соорудить:

• фильтрующий колодец;

Фильтрующий колодец представляет собой небольшую емкость без дна. Для его обустройства требуются:

• бетонные кольца, пластиковый каркас или кирпич. Из этих материалов сооружается сам колодец как приемная емкость;
• гравий, щебень, песок. Материалы требуются, чтобы воды проходили дополнительную очистку, не вредили растениям, имеющимся на участке;
• трубы для соединения устройства с ;
• крышку для придания колодцу эстетичного вида, а также размещаемую в целях безопасности.

По правилам экологической безопасности фильтрующий колодец устанавливается на расстоянии: 10 м от жилого дома, 25 м от питьевого колодца и 5 м – 7 м от культурных насаждений.

Для более быстрой фильтрации очищенных стоков можно соорудить поле фильтрации. Существенным недостатком такого сооружения является большой размер, что позволяет его использовать на участках с достаточным количеством свободного места.

Для строительства поля фильтрации потребуются:

• песок или гравий, которые используются в качестве дополнительно элемента системы очистки;
• трубы с отверстиями, прокладываемые по всей площади участка и составляющие дренажную сеть;
• укрывной материал, например, геотекстиль.

Таким образом, система локальной очистки разрабатывается пользователем самостоятельно или при помощи специалистов. В каждой системе должны быть средства механической и биологической очистки, выбранные пользователем. При выборе устройств для очистки требуется руководствоваться не только видом оборудования и выполняемыми функциями, но и размерами из расчета ежесуточного потребления волы всеми проживающими в доме.

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.