Очистные сооружения для сточных вод рассчитаны на разную степень загрязнения, поэтому конструктивные особенности каждого из них зависят от того, с какими веществами придется работать и насколько сложно удалить их из жидкости, чтобы она соответствовала всем санитарным нормам.
Назначение и принцип работы
Существует несколько видов сточных вод – бытовые, ливневые и производственные. Каждый из этих видов по-своему опасен и требует проведения ряда мероприятий, чтобы удалить вредные вещества до необходимого уровня.
Производственные стоки характеризуются наличием химических веществ, которые способны вызвать массовые отравления и даже привести к смерти людей, животных, рыб в водоеме. Для очистки химических стоков применяются реагенты, которые нейтрализуют и обезвреживают жидкость. В стоках химических предприятий могут находиться кислоты, щелочи, радиоактивные элементы, механические частицы. Очистное сооружение должно учитывать состав сточных вод и применять те методы, которые соответствуют характеру загрязнения.
Очистные сооружения поверхностного стока предназначены для удаления из дождевой воды механических частиц, а также нефтепродуктов, бензина, дизельного топлива, различных масел. Перед попаданием в канализационную систему дождевая вода смывает остатки этих веществ с автотрасс и стоянок автомобилей, куда они попадают из неисправных моторов, бензобаков, масляных бачков.
Комплекс очистных сооружений для хозяйственно-бытовых стоков должен включать несколько этапов освобождения жидкости от органических остатков и твердых частиц. В разложении органики участвуют полезные микроорганизмы – аэробные и анаэробные – это самый эффективный способ, который дает почти стопроцентный результат. Кроме бактерий на очистных биологических станциях используют механические приспособления – песколовки, уловители жира, фильтры и устройства для финального обеззараживания чистой воды – ультрафиолетовое облучение или хлорирование.
После проведения всех мероприятий жидкость проверяется лабораторным методом на наличие токсинов, болезнетворных организмов и взвешенных частиц. Если параметры соответствуют норме, вода направляется на повторное использование в городскую водопроводную сеть или сливается в естественные водоемы.
Виды и строение очистных сооружений
Автономные очистные сооружения устанавливают в частных домах или на дачах. Это самые простые устройства – септики, в которые периодически добавляют бактериальные концентраты, чтобы устранить запах и переработать органику, чтобы впоследствии применять ее для удобрения грунта на участке.
Есть очистные станции, которые принимают стоки со всего поселка или района. Это более крупные сооружения с полноценным набором оборудования. Организовать такую станцию общими усилиями намного дешевле.
Промышленные стоки поступают в отдельные хранилища, где из них удаляют опасные вещества и соединения. Обычно химические отходы стараются не смешивать с бытовыми, так как для них нужны совсем другие технологии и реагенты.
Ливневые сточные воды считаются самыми чистыми из всех, но в канализацию попадает много посторонних предметов, которые нужно отделить и утилизировать – пластиковые бутылки, бумага, полиэтиленовые пакеты, крупные камни и песок.
По строению различают поверхностные и подземные очистные сооружения. Поверхностные станции занимают большие площади, поэтому их размещают за городом или поселком. В обслуживании такие объекты удобнее, так как все узлы находятся в зоне досягаемости обслуживающего персонала станции. Минусом является наличие неприятного запаха, но для этого есть специальные технологии, которые позволяют его избежать.
На частных территориях более выгодно использовать подземные септики, чтобы не занимать полезную площадь и не портить внешний вид участка пластиковыми емкостями. В коттеджных поселках применяют как наземные, так и подземные станции биологической очистки, так как стоки в основном бытовые или поверхностные.
Конструкция станции биологической очистки
Преимущество биологических станций перед септиками заключается в том, что эффект достигается естественным путем без применения химикатов, а степень очистки очень высокая – 98%. Такую жидкость можно спокойно перекачивать в водоемы, и они не нанесут вреда природе.
Система состоит из четырех этапов, каждый из которых важен:
- Перед поступлением сточных вод проводится предварительная очистка от мусора. Для этого необходимы решетки, задерживающие пластик, картон, одежду. Все это собирается и утилизируется на городской свалке.
- Попадая в первый резервуар, жидкость отстаивается, крупные частицы оседают на дно. Здесь же происходит переработка органики бактериями, или активным илом. Для размножения микроорганизмов необходимо большое количество кислорода, поэтому его подают снизу дополнительно.
- После первичного отстойника очищенная жидкость отправляется на доочистку во вторичный резервуар. Там колонии бактерий оседают на дно, откуда утилизируются специальными скребками, которые периодически проходят по дну отстойника.
- Далее практически чистую жидкость облучают ультрафиолетом или хлорируют в отдельной емкости и отправляют обратно в систему водозабора.
Технологическая схема очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод самая экологичная из всех, так как не требует применения химикатов. К минусам системы можно отнести зависимость от электричества, а также длительный процесс переработки органики микроорганизмами.
Сооружения поверхностного стока закрытого типа
Предназначены для отделения нефтепродуктов, жира и мусора. Первый этап – грубая очистка. При этом из канализации удаляются синтетические материалы – пластик и другие вещества. Далее применяются реагенты, например, оксид алюминия, в результате смешения с ливневыми стоками образуется нерастворимый осадок, который собирается и утилизируется.
Существуют специальные фильтры, которые улавливают крупные молекулы нефти, удаляют ионы марганца и железа. Самое известное вещество – активированный уголь. Есть более современные методы, дорогие и пока недоступные для большинства очистных сооружений.
Станции поверхностного стока – это часть городских очистных сооружений, которые работают быстрее, так как метод химической очистки позволяет удалить загрязнения в течение короткого времени – менее суток. Применяются такие очистные станции на АЗС, автомобильных мойках, нефтеперерабатывающих комбинатах.
Проектирование очистных систем
Ливневая канализация может совмещаться с бытовой, особенно в частных автономных системах. Но специалисты не рекомендуют это делать, так как при большом количестве осадков септик может наполниться очень быстро и произойдет разлив нечистот на участок.
Более дорогой, но практичный вариант – использование отдельных труб и емкости для дождевой и талой воды. В случае перелива ничего плохого не произойдет, но можно предусмотреть дополнительный канал, по которому вода сможет уйти за пределы участка.
Все проектировочные вопросы лучше решать со специалистами. Они помогут правильно рассчитать объем септика и диаметр труб, а также сделать предварительную разметку канализации на участке. Обычно ливневка прокладывается рядом или под канализационной трубой.
Монтаж установок
Уклон и диаметр наружной канализации
Монтаж очистных сооружений для ливневых стоков по объему работ аналогичен с бытовой канализационной системой, поэтому эти два септика лучше устанавливать в одно время – на этапе закладки фундамента.
Учитывается уклон труб, как и при укладке канализационной магистрали. Пластиковые изделия дополнительно утепляются и обсыпаются песком, чтобы во время эксплуатации не деформировались соединения. В местах поворотов или перепадов уровня трубы устанавливают ревизионный колодец для удобства устранения засоров и проверки состояния внутренних стенок.
При монтаже пластиковых труб чистить их приходится редко при условии, что укладка производилась по всем правилам.
Из-за большого количества грязи и мусора – листьев, веток, камней – для ливневки желательно установить песколовки и решетки с крупными отверстиями, которые не позволят мусору попасть в трубы и образовать пробку.
Обслуживание очистных сооружений
Обслуживание станций биологической очистки заключается в своевременной откачке отработанного активного ила и органического осадка. Периодически необходимо промывать стенки септиков мощной струей воды.
Профилактические мероприятия на городских станциях проводятся персоналом, в домашних условиях можно делать это самостоятельно или заключить договор с компанией, которая устанавливала систему. К сожалению, обслуживание подобных объектов не дешевое. В городской канализации ведется за счет города, автономных – за счет средств хозяев. Если на участке работает полноценная очистительная станция, она требует подсчета количества ила, его прироста и удаления. Если неправильно рассчитать положенное количество бактерий на текущий объем стоков, очистка не будет качественной и органические вещества могут попасть обратно в систему водоснабжения, что опасно для здоровья жильцов дома.