Все про методы очистки сточных вод: технологии, как выбрать подходящий вариант?

Привет, я Евгений, специалист по установке и продажам фильтров для воды. Кроме вопросов о моделях фильтров для питьевой воды, люди обращаются также и с вопросами по стокам. При этом речь, понятно, идёт об индивидуальных домах, не подключённых к централизованным канализационным магистралям.

Типичное количество людей в сельских семьях (как, впрочем, и в семьях горожан-владельцев загородных домов) – 4-5 человек. Именно на столько людей рассчитан септик очистки сточных вод «Биодека-3».

Это, пожалуй, самая лучшая модель как по обслуживанию, так и в смысле ремонтопригодности. Очистка стоков в неё осуществляется с помощью аэратора и, при желании (и для ускорения процессов) введения в ёмкость сбора культуры бактерий, которую можно купить в магазинах «Сад-огород». Тогда переработка стоков ускоряется в разы.

Давайте разбираться вместе.

Вступление

Для очистки природных и сточных вод используются разные технологии. Давайте сравним методы очистки сточных вод. Для более полной картины сначала рассмотрим способ очистки скважинной воды.

Вода из скважины несет сравнительно небольшое количество хорошо известных, «стандартных» загрязнений — соли жесткости и растворенное железо, которые удаляются с помощью достаточно простых фильтров и небольшого перечня химических реагентов.

Очистить хозяйственно-бытовые стоки из кухни, ванной и туалета сложнее, чем воду из скважины, так как количество различных загрязнений в стоках гораздо больше и концентрация выше. Именно поэтому все системы очистки сточных вод сложнее и дороже.

Учитывая, что в роли загрязнителя сточной воды может выступать тысячи посторонних химических, органических и микробиологических включений — часто все сразу — способы очистки сточных вод имеют огромное разнообразие. Чем же чистят сточные воды?

Методы очистки стоков

Основные методы очистки сточных вод делятся на три группы:

В зависимости от типов загрязнений, стоки нуждаются в различных способах обработки. Часто способы очистки сточных вод выполняются поэтапно.

Например, механическая очистка удаляет из стоков твердые загрязнения, которые могли бы повредить другое чистящее оборудование, и потому практически всегда является подготовительным этапом перед более тонкой физико-химической и биологической очисткой.

Очистка промышленных стоков

Вся промышленность делится на две группы: добывающая и обрабатывающая. Каждая группа в свою очередь подразделяется на десятки отраслей: топливная, металлургическая, химическая, целлюлозно-бумажная, строительные материалы, пищевая, микробиологическая, полиграфическая и многие другие. И везде в технологической цепочке обязательно используется обыкновенная вода, в конце концов становящаяся сточной.

Вся промышленность делится на две группы: добывающая и обрабатывающая. Каждая группа в свою очередь подразделяется на десятки отраслей: топливная, металлургическая, химическая, целлюлозно-бумажная, строительные материалы, пищевая, микробиологическая, полиграфическая и многие другие. И везде в технологической цепочке обязательно используется обыкновенная вода, в конце концов становящаяся сточной.

Легко догадаться, что методы очистки сточных вод по своему разнообразию сопоставимы с количеством различных типов производств. Часто даже установка очистки сточных вод в одном цеху не похожа на очистную станцию из соседнего цеха.

Механическая очистка

Кроме простейшего отстаивания и фильтрования существуют сложные методы механической и физической очистки: флотация, сепарация, экстракция, дистилляция, термическое разложение, сжигание и другие.

Сепарация осуществляется с применением специальных центрифуг, вращающихся с огромной скоростью. Для термического разложения нужны температуры в несколько сотен градусов. Промышленные способы отделения механических примесей требуют громоздкого оборудования, потребляющего много энергии.

Окупаются такие системы только при больших объемах жидких отходов производства и постоянном ежедневном использовании. Можно с уверенностью сказать, что установка очистки сточных вод механическим способом есть на каждом обрабатывающем и перерабатывающем предприятии.

Химическая очистка

Для повышения эффективности промышленная химическая очистка в качестве реагентов использует чрезвычайно едкие и опасные вещества — соединения хлора, кислоты, щелочи и др. Как ни парадоксально, побочный эффект от использования мощных реагентов — необходимость чистить воду от следов самых реагентов. Например, от хлора.

Использовать в частном хозяйстве вышеописанные методы очистки стоков невозможно из-за их технической сложности и высокой стоимости. По этой причине многие химические (реагентная очистка) и механические методы применимы только в промышленности.

Биологическая очистка

Биологическая очистка промышленных сточных вод не всегда возможна, так как загрязнения часто являются ядом для любых бактерий. Системы очистки сточных вод, в которых используются аэробные и анаэробные микроорганизмы, лучше всего справляются с переработкой органических веществ естественного происхождения.

Стоки как полезные ископаемые

На многих заводах очистка стоков призвана не только убрать загрязнения, но извлечь полезные вещества и повторно их использовать в производственном цикле (метод рекуперации). Очищенная техническая вода также не сливается в дренаж, а используется повторно. Возвращенная в цеха вода называется оборотной.

Не все стоки можно очистить

Существуют так называемые некондиционные сточные воды, которые в принципе нельзя очистить современными технологиями, либо это будет слишком дорого. Такие стоки утилизируют методом закачки в естественные подземные пустоты. Главная сложность данного метода утилизации — гарантировать изоляцию места накопления стоков от питьевых водоносных горизонтов.

Очистка городских стоков

Ближе всего к индивидуальным системам обработки стоков городские и муниципальные очистные сооружения. Это могут быть огромные бетонные резервуары глубиной 5 м и диаметром 55 м, а также открытые поля фильтрации (аэрации) и биопруды. При высокой эффективности полей аэрации и биопрудов, в которых естественным образом живут почвенные аэробные бактерии, главным их недостатком является сезонность работы.

При понижении температуры деятельность бактерий замирает. Поэтому основные городские системы очистки — это искусственные сооружения, где для бактерий круглый год обеспечиваются оптимальные параметры — температура, уровень аэрации и т.д.

До появления чистой воды в кране городской квартиры, стоки или исходная вода из водоемов проходят четыре основных этапа:

Обеззараживание хлором используется все реже. В некоторых странах Европы хлорирование воды запрещено, вместо него применяют озон.

Очистка стоков на даче

Для очистки хозяйственно-бытовых стоков на загородном участке используется похожая на муниципальную, но более простая биологическая методика. Современные способы очистки сточных вод для частного дома основаны на двух технологиях:

Хозяйственно-бытовые стоки представляют собой среду с очень высокой степенью органического загрязнения. Для аэробных и анаэробных бактерий такие стоки являются питательной средой. Сущность обоих методов заключается в биологическом разложении органических загрязнений на простые химические соединения, воду и углекислый газ.

Автономную канализацию для частного дома можно назвать специализированной, так как она рассчитана на отстаивание и биологическую очистку исключительно органических загрязнений. В автономную канализацию загородного дома не должно попадать ничего, что угнетает жизнедеятельность или убивает аэробные и анаэробные бактерии.

В противном случае технологию обработки стоков пришлось бы усложнить и довести до “всеядного” уровня промышленной установки, но это увеличило бы цену дачного септика во много раз. Именно поэтому после монтажа системы автономной канализации Вы получаете от подрядчика список веществ и предметов, которые нельзя бросать в унитаз и сливать в раковину.

Что нельзя бросать в дачную канализацию:

Из высокотехнологичных методов дополнительной очистки бытовых стоков на последнем этапе часто используют обеззараживание воды с помощью ультрафиолетового излучателя. Воду, прошедшую аэробную очистку и дезинфекцию УФ-лучами, можно сливать не только на грунт или в канаву, но даже в рыбоохранные водоемы.

Технологическая схема очистки сточных вод для каждого из методов

Анаэробная очистка бытовых сточных вод основана на бескислородном сбраживании (гниении), поэтому метод эффективен лишь на 70%. Причина низкой эффективности в том, что без кислорода, сильнейшего окислителя, нельзя достичь полного разрушения органики, в результате на дне септика накапливается большое количество осадка.

Осадок в анаэробном септике содержит болезнетворные микроорганизмы и непригоден для удобрения почвы. Осадка образуется много, поэтому раз в 1-3 года необходимо вызывать ассенизационную машину для откачки и вывоза. Анаэробная технология очистки используется в септиках типа КЕДР. Вода из септика нуждается в почвенной доочистке.

Аэробная установка очистки сточных вод использует другой тип бактерий, которые в присутствии кислорода активно разлагают и усваивают биологическую составляющую стоков. Из-за высокой степени разложения органики осадка образуется мало, а степень очистки воды доходит до 98%.

Осадок из аэробной установки можно использовать в качестве садового удобрения. При распаде органических загрязнений образуются нитраты в форме, которая легко усваивается растениями. Данная технология применена в установках глубокой биологической очистки (УГБО) типа АСТРА, ПЕЛИКАН, ТОПАС и т.д.

Комплекс очистки сточных вод включает в себя: систему внутренней канализации загородного дома (сбор всех хозяйственно-бытовых стоков); очистка стоков в локальной очистной станции; отведение очищенных стоков в дренаж.

https://www.avtonomno.ru

Что нужно знать еще?

Очистка сточных вод представляет собой целый комплекс мероприятий проводимых с целью удаления загрязнений, содержащихся как в бытовых, так и в промышленных сточных водах. Обычно такая очистка проводится в КОС установках.

Очищение проводится в несколько этапов:

Механический этап

На этом этапе проводится предварительная очистка сточных вод, стекающих на очистные сооружения. При этом происходит не только их подготовка к биологической очистке, но и задержание различных нерастворимых примесей.

К сооружениям, которые используются при механической очистке сточных вод, относят:

Для задержания каких-либо крупных загрязнений минерального и органического происхождения, прежде всего применяют решетки, а при необходимости более полного выделения различных грубодисперсных примесей используют сита.

Максимальная ширина каждого из прозоров решетки не превышает 16 мм. Отбросы, образовавшиеся на решетках, либо дробятся и направляются с остальными осадками очистных сооружений для совместной переработки, либо вывозятся в специальные места, где осуществляется обработка промышленных и твердых бытовых отходов.

Затем сточные воды проходят через специальные песколовки, на которых под действием силы тяжести осаждаются мелкие частицы (шлак, песок, бой стекла и т.п.), и жироловки, где с поверхности воды путем флотации удаляются гидрофобные вещества. Песок, образующийся на песколовках, обычно складируют или используют в дорожных работах.

После такой очистки для последующего выделения взвешенных веществ воды поступают на первичные отстойники. При этом БПК снижается до 20-40%.

В результате проведенной механической очистки количество минеральных загрязнений снижается на 60-70%, а БПК – на 30%. Кроме того, проведение данного этапа очистки очень важно для установления равномерного движения стоков (их усреднения), что позволяет избежать значительных колебаний объема сточных вод на следующем -биологическом этапе.

Биологический этап

На данном этапе происходит деградация органической составляющей стоков микроорганизмами (простейшими, бактериями), минерализация вод, удаление фосфора и органического азота и снижение БПК5. Могут быть использованы не только аэробные, но и анаэробные микроорганизмы.

В первичных отстойниках, в которые попадают стоки на данном этапе, происходит осаждение взвешенной органики. Отстойники – железобетонные резервуары, глубина которых составляет пять метров, а диаметр – 40 и 54 метра. Снизу в их центры подаются стоки, затем осадок скапливается в центральном приямке, а специальный поплавок, находящийся сверху, сгоняет в бункер все легкие загрязнения.

Кроме того, после аэротенков и первичных отстойников устанавливается вторая линия отстойников, включающая илососы. С их помощью со дна отстойников очистных сооружений хозяйственных и промышленных стоков удаляется активный ил.

Физико-химический этап

На данный момент из-за применения оборотных систем водоснабжения существенно увеличилось использование физико-химических методов очистки стоков, главными из которых являются:

Дезинфекция сточных вод

При помощи установок ультрафиолетового облучения происходит окончательное обеззараживание стоков предназначенных для сброса в водоем, либо на рельеф местности. Также, кроме ультрафиолетового облучения, для обеззараживания очищенных сточных вод на протяжении 30 минут проводится обработка хлором.

Хлор уже довольно давно используют как основной обеззараживающий реагент на многих очистных станциях. Но так как хлор является очень токсичным химическим веществом и может представлять огромную опасность для окружающей среды, то очистные предприятия для обеззараживания стоков начали рассматривать варианты других реагентов: дезавит, гипохлорит и озонирование.

Мобильные устройства водоочистки

Кроме стационарных станций очистки сточных вод существуют мобильные станции водоочистки. Они применяются в тех случаях, когда есть необходимость очистить небольшой объем стоков, либо делать это нужно непостоянно. Как правило, в состав данного устройства входит барботер, угольный фильтр, емкость обеззараживания и циркуляционный насос.

Термическая утилизация

К сожалению, химреагентная и механическая очистка могут не дать необходимых результатов. Тогда, в качестве альтернативного метода используется термическая утилизация технологических стоков, при которой происходит сжигание сточных вод в печах или горелках. В России широко применяется огневой метод – надежный, универсальный и относительно недорогой.

Его суть заключается в том, что сточные воды, находящиеся в мелкодисперсном распыленном состоянии, впрыскиваются в факел, который образуется в процессе сжигания жидкого или газообразного топлива. При этом вода испаряется, а различные вредные примеси сгорают.

https://www.promstok.com/

Идем дальше

Назвать комфортным можно только то жилье, в котором есть вода и канализация. Это значит, что необходимо подвести воду из хорошего источника и обеспечить отвод всех стоков в канализационный коллектор.

Какие бывают стоки?

Канализация в загородном доме каждый день заполняется стоками, но мало кто знает, что это такое. К ним относятся все жидкие загрязнения, возникающие в результате деятельности, как производства, так и человека.

По своему характеру загрязнения отличаются, и это влияет на технологическую схему очистки и утилизации сточных вод. В нечистотах могут быть следующие включения:

Важно! В обычных бытовых стоках есть все эти компоненты. Больше всего первых двух типов, а вот объем микроорганизмов зависит от многих факторов.

Нормативы

Очистка стоков в условиях частного дома должна происходить согласно нормативам. Хотя строгой регламентации, как в промышленности нет, все же некоторые ограничения существуют.

Так за сброс в почву или водоем грязных стоков может быть выписан солидный штраф. Грязными считаются стоки с уровнем очистки менее 95%. Их можно собирать в герметичном резервуаре или накопительной колоне. Если уровень чистоты выше 97%, их можно сбрасывать в почву.

Методы

Рассмотрим следующие основные методы очистки сточных вод:

Важно! Биологический метод позволяет получить достаточно чистые стоки (до 99%), он не опасен для окружающей среды. Но для жизни бактерий нужно соблюдать температурный режим и исключить (или предварительно нейтрализовать) агрессивные химические соединения.

Механический

Стадии очистки сточных вод имеют четкую последовательность, так вот механическая фильтрация всегда стоит на первом месте. Основная задача – это отделение крупных включений. Это достигается за счет выпадения их в осадок, то есть через отстаивание.

Еще один вариант – это фильтрация через грубый механический фильтр. Эффективность подобных простых процессов достигает 60-70%, что довольно высокий показатель, с учетом минимальных финансовых затрат. Для удаления крупных частичек используются:

Обратите внимание! После подобной механической чистки, осветленные стоки могут подаваться на поля фильтрации и распыляться через аэротенки. Проходя через слой песка и щебня, стоки дочищаются до показателя 95-97% и могут свободно сбрасываться в почву, такой степени очистки более, чем достаточно.

Химический

Этот метод самый природоопасный, поэтому в бытовых условиях используют редко. Система очистки сточных вод включает такие процессы:

Важно! Подобная глубокая очистка сточных вод помогает уменьшить количество нерастворимых загрязнений на 95%, а растворимых на 25%.

Биологический

Нейтрализация хозяйственно-бытовых стоков происходит именно таким методом. Подобная современная технология биологической очистки сточных вод уже имеется во многих септиках и ЛОС (локальная очистная станция). Методика предельно простая и основана на естественной способности природы самоочищаться. Виды установок для нейтрализации следующие: