Корзина
49 отзывов
+380950841797
+380734751737
Интернет-магазин "ВодосферА"
Корзина

Очистка бытовых стоков

Очистка бытовых стоков

Локальная очистка бытовых стоков

15 июля 2016 г.
 

Мария Сусь

Еще лет 10 назад даже в элитных загородных коттеджах единственным решением для аккумуляции стоков были выгребные ямы. Решение древнее, простое и экономичное, если не учитывать такие неудобства, как частый вызов ассенизаторской машины и неприятный запах, особенно обостряющийся в летний период.

Современный человек, все больше тяготеющий к комфорту, и в частности, к теплому туалету и душу в доме, а не вне его, на сегодняшний день предпочитает более эффективные решения для сбора и очистки сточных вод, пришедшие к нам из Европы и США. То же можно сказать и о владельцах загородных кафе и ресторанов, автомоек, АЗС и других объектов, деятельность которых сопряжена с образованием сточных вод, которые территориально не могут быть сброшены в централизованные канализационные коллекторы.

Здесь им на помощь и приходят локальные очистные сооружения (ЛОС), среди которых можно выделить:

  • септики;
  • установки глубокой биологической очистки; 
  • установки специального назначения.

Септики 

Септик – это герметичная емкость, состоящая, как правило, из 2-3 отсеков, разделенных перегородками. Для изготовления септиков используют прочные коррозионностойкие материалы, чаще всего пластик, хотя также возможно исполнение септиков в железобетонных конструкциях.

Работа септиков заключается в применении двух методов обработки стоков – отстаивании и биологической очистке. Вначале сточные воды поступают в первый отсек (камеру 1), где под действием гравитации крупные нерастворимые примеси осаждаются и скапливаются на дне. Септики строят таким образом, чтобы стоки из камеры в камеру перетекали медленно. Только при небольшой скорости движения возможно обеспечить качественное осаждение осадка. Затем вода поступает во вторую камеру, или анаэробный реактор. Под действием микроорганизмов, присутствующих в сточных водах, происходит частичное разложение органических веществ. В септике нет доступа воздуха, и биологическая очистка осуществляется анаэробными микроорганизмами, не требующими для процессов жизнедеятельности кислород. При этом выделяется большое количество тепла – таким образом, септики эффективны даже в холодное время года. После биологической очистки вода поступает в финишный отстойник, который служит для осаждения более мелких примесей, не осевших в первой, а также образовавшихся во второй камере. После всех этих стадий степень очистки воды составляет 50–60% и не является достаточной для сброса воды в грунт. (Сброс воды после септиков в открытые водоемы запрещен.)

В связи с этим любой септик обязательно должен быть дооборудован почвенной фильтрацией. Суть данной стадии доочистки воды заключается в фильтрации предварительно очищенных стоков через слой песка и гравия, в результате чего вода дополнительно очищается от примесей, а также частично проходит аэробную очистку под действием микроорганизмов, образовавшихся на поверхности гравия. Только после этого вода может сбрасываться в грунтовые воды.

В зависимости от геологии местности, вида грунта, уровня подземных вод и рельефа местности могут использоваться фильтрующие поля, фильтрующие колодцы или инфильтраторы. Независимо от используемого варианта исполнения почвенной фильтрации, он должен быть размещен на расстоянии не более 1-2 метров от септика и на уровне не ниже 1 метра от уровня грунтовых вод. Для улучшения аэробной очистки стоков во всех случаях осуществляется природный подвод воздуха.

Рис.1. Септик с инфильтратором

Фильтрационные колодцы представляют собой конструкцию из железобетонных колец или кирпича с фильтрационным дном. В качестве фильтрационного дна используют щебень, гравий или спекшийся шлак с размером частиц 15-30 мм. Высота донного фильтра определяется дневной нагрузкой и составом грунта и должна обеспечивать производительность 100 л/сутки на 1 м2 для песчаных грунтов и 50 л/сутки на 1 м2 для супесей. Основным преимуществом фильтрующих колодцев является компактность. Используемые кольца обычно в диаметре не превышают 2 м, а общая высота конструкции составляет 3 м, 0,5-0,7 м из которых выступают над уровнем земли. Вместе с тем, колодцы можно использовать только в случае достаточно глубокого залегания грунтовых вод – не менее 2,5 м.

Фильтрационные поля – это комплекс оросительных труб, которые также укладываются на подложку из гравия или щебня на глубине 0,5–1,2 м, в зависимости от глубины промерзания грунта. Основным недостатком полей является достаточно большая занимаемая площадь – в общей сложности длина труб может составлять до 60 м. Вместе с тем, при близком прохождении грунтовых вод этот вариант является оптимальным.

Рис. 2. Септик с фильтрационным полем

Инфильтраторы применяют вместо фильтрационных полей, когда площадь прилегающих территорий не позволяет эффективно их использовать.

Инфильтратор представляет собой емкость без дна размером 1 800 х 800 х 400 мм. В качестве фильтрационного дна служит все тот же гравий или щебень. Обладая определенным объемом, инфильтраторы могут накапливать и хранить залповые сбросы сточных вод после септика, что обеспечивает их дополнительную более глубокую аэробную очистку.

Требования к размещению септиков:

  • 5-8 метров от жилого помещения; 
  • 50-80 м от колодцев и скважин;
  • уровень грунтовых вод не менее 1-1,5 м;
  • тип грунта – песок или супесь (глинистые грунты обладают очень низкой фильтрационной способностью).

К основным преимуществам септиков следует отнести простоту конструкции и монтажа, а также сравнительно невысокую стоимость. Вместе с тем, использование, например, фильтрационных полей по капитальным затратам существенно удорожает данный вариант. Септики не требуют постоянного внимания владельца, а их чистку можно проводить не чаще чем 1-2 раза в год. В то же время, септики не обеспечивают достаточную степень очистки воды и характеризуются сильным сезонным запахом. Кроме того, донные подложки, используемые в почвенной фильтрации, служат не более 8-10 лет, после чего требуют замены. Сложно представить, сколько времени и денег потребует замена среднего фильтрационного поля, объем которого составляет около 30–40 м3щебня и грунта.

Установки глубокой биологической очистки

На сегодняшний день установки данного типа пользуются все большей популярностью. Причин для этого несколько. Во-первых, эффективность очистки воды составляет 97-98%, во-вторых – компактность и независимость от геологических факторов, включая состав грунта и уровень подземных вод.

Рис.3. Установка глубокой биологической очистки

На рынке ЛОС представлены самые разные конструкции установок биологической очистки, вместе с тем, по принципу действия они мало отличаются друг от друга. Так, типовая конструкция ЛОС состоит из корпуса прямоугольного, реже круглого сечения, разделенного на секции. В ходе фильтрации стоки сначала проходят через механический фильтр, чаще всего металлическую сетку, задерживающий крупные примеси и мусор, попавший в канализацию. Затем, по аналогии с септиками, поступают в первичный отстойник, где происходит гравитационное отделение плавучих загрязнений и тяжелых составляющих. Предварительно очищенные сточные воды перетекают на основную стадию очистки в аэробный реактор. В реактор под действием компрессора закачивается воздух, который эффективно распыляется по всему объему камеры с помощью донных аэраторов. Подача воздуха способствует развитию и жизнедеятельности аэробных бактерий, так называемого активного ила. Последние используют кислород воздуха для дыхания и разложения сложных органических веществ. После биологической очистки вода поступает во вторичный отстойник, где осаждается избыточный ил, а очищенная вода сбрасывается в грунт. Остаточный ил можно частично возвращать аэролифтами в реактор для повторного использования или в первичный отстойник для периодической утилизации вместе с твердыми отходами. Иногда для экономии можно отказаться от аэролифтов и производить выгрузку избыточного ила самостоятельно для последующего его использования в качестве удобрения. Рекомендуемая частота очистки – 1 раз в квартал.

Рис. 4. Установка глубокой биологической очистки с фильтрационным колодцем

Благодаря высокой степени очистки данные системы не нуждаются в дополнительном использовании фильтрационных полей или колодцев. Вода после биологической ЛОС может напрямую сбрасываться в грунт, а после дополнительной стадии обеззараживания ультрафиолетом и в поверхностные водоемы. Вместе с тем, основным недостатком систем данного типа является энергозависимость. При отсутствии электроснабжения биологические ЛОС превращаются в обычные септики. В связи с этим, для предотвращения возможности попадания недоочищенных стоков в грунт, после ЛОС все же рекомендуется использовать небольшие аварийные фильтрующие колодцы.

Современные системы биологической очистки из прочного полипропилена производят двух видов: самонесущие – просто закапываются в землю, на них выведены люки для обслуживания, но в месте монтажа запрещен проезд транспорта; не самонесущие – их монтируют внутри железобетонных колодцев, они могут размещаться в местах проезда транспорта и в местах с высоким уровнем грунтовых вод. Не самонесущая конструкция зачастую дороже и сложнее, но является более надежной.

Одним из преимуществ биологических ЛОС является отсутствие жестких требований к их размещению. Благодаря высокой степени очистки воды их можно устанавливать на любых грунтах, вне зависимости от уровня грунтовых вод, на любом расстоянии от колодцев и скважин. Кроме того, данные системы очень компактны. Так, размеры системы для очистки стоков дома, в котором проживает семья из 5 человек, чаще всего не превышают следующих: длина – 1,1 м, ширина – 1,2 м, высота – 3,1 м. Главными недостатками систем, как уже было сказано, является привязка к энергоснабжению, а также более высокая, в сравнении с септиками, стоимость.

Установки специального назначения

В некоторых случаях существует необходимость доочистки сточных вод с высоким содержанием жиров и нефтепродуктов. Септики и установки глубокой биологической очистки, предназначенные для очистки хозяйственно-бытовых стоков, с этой задачей не справляются. Поэтому были разработаны специальные системы – так называемые нефтеуловители, или нефтеловушки, и жироуловители.

Нефтеловушки используются для очистки стоков на автозаправках, больших стоянках (торговые и развлекательные центры, супермаркеты, др.), в гаражах и на нефтебазах. Они позволяют удалять из воды примеси масел, нефти и продуктов топливного сгорания.

Рис. 5. Нефтеуловитель

Принцип работы этих систем основан на разности плотностей воды и нефтепродуктов, в результате чего последние всплывают на поверхность и периодически удаляются насосами. Современные нефтеуловители представляют собой герметичную емкость, состоящую из нескольких модулей очистки. Первый этап очистки – это механическая фильтрация, представленная камерой-отстойником, песколовкой или фильтром-сеткой. Затем стоки поступают на коалесцентные фильтры, выполненные в виде гофрированных пластин из полимерного гидрофобного материала. Вследствие контакта с пластинами происходит разделение примесей – механические осаждаются на дно установки, а более легкие нефтепродукты и масла укрупняются (сливаются), образуя пленку, и всплывают на поверхность. Затем вода поступает на фильтр из микро-волокна, где доочищается от мелких не осевших примесей. Иногда для лучшей очистки в нефтеуловителях дополнительно используют селективные угольные фильтры.

Сточные воды, подающиеся на очистку, не должны содержать более 200 мг/л взвешенных веществ и 80 мг/л нефтепродуктов.

В нефтеуловителе возможна установка датчика-сигнализатора, контролирующего количество всплывшего масла и нефтепродуктов. При достижении определенного объема срабатывает сигнализация, позволяющая своевременно откачивать отделенные нефтепродукты. Очистку нефтеловушки осуществляют не реже двух раз в год. Микрофильтр и угольный фильтр подлежат ежегодной замене.

Корпус нефтеловушки изготавливается из армированного высокопрочного стеклопластика. Такая конструкция способна выдерживать высокие механические нагрузки и имеет большой срок эксплуатации. Чаще всего нефтеуловители монтируются непосредственно в грунт без дополнительного бетонирования. Но при высоком уровне грунтовых вод рекомендуется использовать железобетонные кольца для того, чтобы утяжелить конструкцию и предотвратить всплывание нефтеловушек.

Жироуловители, или сепараторы, по принципу действия похожи на нефтеловушки, но значительно проще с точки зрения конструкции и эксплуатации. Установки данного типа предназначены для удаления жира и масел из сточных вод кафе, ресторанов, фастфудов и столовых. Высокое содержание жира в сточных водах этих заведений со временем приводит к засорению канализации и образованию сильного неприятного запаха.

                               

Рис. 6. Жироуловитель

Устройство сепараторов предельно простое. В отличие от нефтеловушек, они работают исключительно по гравитационному принципу и не требуют применения никаких дополнительных фильтров и оборудования. Стандартный жироуловитель представляет собой камеру, разделенную перегородками на насколько отсеков. Перегородки поочередно размещаются вверху и внизу корпуса. Таким образом, верхние перегородки задерживают всплывающие примеси жира, а нижние – осевшие механически примеси. Очищенная вода отводится напрямую в канализацию.

Для производства современных жироуловителей используется пластик, стеклопластик или нержавеющая сталь. Выбор материала зависит от места расположения устройства. Так, системы небольших производительностей (0,1–2 л/с) могут быть установлены непосредственно под мойками ресторана или в подсобном помещении. Чаще всего в этих случаях используют пластиковые сепараторы с ручной очисткой. Установки с большей производительностью – от 2 до 10 л/с и выше размещаются вне помещения на специальных бетонированных подложках или закапываются в грунт. В этих случаях необходимо использовать сепараторы из стеклопластика или нержавеющей стали. Установки уличного исполнения также должны быть дооборудованы смотровыми люками для их контроля и обслуживания.

На сегодняшний день установки локальной очистки сточных вод не редкое явление. Возможно, не так широко, как установки питьевой водоподготовки, но они все же достаточно представлены на современном рынке Украины. Многие компании – как отечественные, так и зарубежные – предлагают установки самых разных конструкций и производительностей, а также полноценный их монтаж и обслуживание. Из наиболее известных следует отметить такие компании, как BIOTAL (Украина, Чехия), Топол-Эко (Россия, Украина), Green Rock (Украина, Финляндия), Экопласт Штанцл Украина, Эколайн (Украина, Польша). Совсем недавно украинская компания Экософт – лидер рынка питьевой водоподготовки – также начала развивать данное направление, что еще раз подтверждает рост популярности и востребованности ЛОС на рынке.

Таким образом, сегодня локальная очистка стоков – это не предмет роскоши и не лишняя трата денег. Это подтверждение культурного уровня человека и осознанный подход к защите окружающей среды.

Сведения об авторе: Мария Сусь получила образование на химико­технологическом факультете НТУУ «КПИ», кандидат технических наук, работает проект­менеджером в ООО «НПО «Экософт», стаж работы в области водоподготовки – 5 лет

Очистка сточных вод воды WaterNet журнал Мария Сусь

Предыдущие статьи