Локальные очистные сооружения - виды и принцип работы

Собственная автономная канализация необходима там, где нет доступа к централизованной системе слива жидких отходов. Такая потребность возникает на некоторых промышленных предприятиях, а также в удалённых посёлках, в загородных домах. Для создания эффективной системы переработки и утилизации жидких отходов организуют локальные очистные станции (ЛОС).

ЛОС — это комплексы для приёма стоков, удаления из них загрязнений и последующего вывода очищенной жидкости в канализацию, на слив, либо на повторное использование. С помощью ЛОС очищают не только отходы туалетов, но и ливневые, а также промышленные стоки.

Существует большое число разнообразных моделей ЛОС, отличающихся по объему перерабатываемой жидкости, по применяемым технологиям, по степени очистки. Используют механический, биологический, химический, физико-химический и другие методы удаления загрязнений. ЛОС могут быть как пассивные, зависимые от внешнего энергоснабжения, так и активные, действующие за счёт внутренних процессов (биологических, химических).

Процесс очистки стоков

Работа ЛОС организована так, что стоки последовательно проходят через несколько этапов удаления посторонних веществ. На каждой стадии устраняют определённый тип загрязнителей. Это позволяет обеспечить высокую степень очистки. Наиболее распространены конструкции ЛОС, включающие в себя три типа способа удаления загрязнителей: механический, химический и биологический.

Механическая очистка

В основе методики механической очистки лежат методы фильтрации твёрдых взвешенных частиц и технология отстаивания. Для удержания твёрдых фрагментов, поток жидкости пропускают через систему сит, решеток, уловителей. Загрязнители остаются на фильтрах, которые необходимо время от времени вынимать и чистить, либо полностью заменять.

В качестве отстойников используются резервуары, где жидкость выдерживается до тех пор, пока тяжёлые частицы: песок, мелкий мусор, фрагменты грунта не осядут на дно, откуда их потом будет нетрудно удалить. Недостаток метода — с его помощью практически невозможно избавиться от биологических и химических загрязнителей. Для того, чтобы убрать их из воды применяют другие технологии очистки.

Химическая очистка

Для избавления от вредных химических веществ в воду добавляют специальные соединения, которые вступают в реакцию с загрязнителями. В результате взаимодействия:

• образуются твёрдые частицы, которые осаживаются на дно ёмкости,
• происходит нейтрализация опасных элементов,
• выполняется осветление,
• происходит коагуляция.

Химическая очистка — эффективный метод, позволяющий добиться обеззараживания воды и приведения её химического состава в соответствие санитарным нормам.

Биологическая очистка

В основе технологии биологической очистки лежит принцип биохимического разложения органических веществ. Их разрушение происходит за счёт работы микроорганизмов. Бактерии осуществляют минерализацию растворённой органики, превращая её в твёрдый осадок, который затем удаляется из воды фильтрационными методами.

Применяются два типа бактерий:

• аэробные — для процессов своей жизнедеятельности они используют кислород, растворённый в воде;
• анаэробные — данному типу микроорганизмов кислород не нужен.

Биологическая компонента ЛОС способна эффективно работать и вовсе без участия человека. Единственный момент, требующий вмешательства — необходимость регулярно откачивать нерастворимый осадок, который образуется на дне резервуара. Для это используют либо систему насосов, являющуюся частью ЛОС, либо отдельно вызывают илосос.

Технология биологической очистки используется в:

• некоторых видах септиков;
• биопрудах;
• аэротенках;
• габионных конструкциях.

После применения биологических средств, могут дополнительно использоваться химические способы обеззараживания такие, как, например, обработка хлором.

Большое разнообразие ЛОС, позволяет выбрать систему очистки, которая подойдёт практически для любого случая применения. Есть относительно небольшие конструкции, предназначенные для частных домов. Они рассчитаны на семью из четырех-пяти человек. Можно приобрести готовые ЛОС, способные очищать стоки небольших промышленных организаций. Для крупных предприятий чаще всего строят отдельный комплекс очистных сооружений, способных переработать большой объём сточных вод.

Принцип работы ЛОС

Локальные системы очистки удаляют загрязнения последовательно, за несколько этапов. В небольших ЛОС каждая стадия очистки выполняется в собственном выделенном отсеке. В крупных комплексах для разных этапов очистки могут быть созданы отдельные сооружения.

Первой применяется система фильтрации, позволяющая удалить твёрдые частицы, фрагменты грунта, мелкий мусор, песок. Этот этап также называют грубой очисткой. Затем, прошедшая фильтрацию вода направляется в резервуары для биологической обработки. Здесь микроорганизмы расщепляют растворённые в воде органические вещества. Если работают аэробные бактерии, то воду предварительно насыщают кислородом с помощью аэрационных установок.

Микроорганизмы способствуют окислению и деструкции органики. В процессе переработки получаются вода, углекислый газ, а также частицы, которые оседают на дно и превращаются в ил. Осадок позже убирается специальными дренажными насосами, либо с помощью ассенизаторских машин или илососов. Объём ила, который требуется удалять, может достигать нескольких сотен литров в год.

На последней стадии используются физические, химические или физико-химические методы. Решается несколько задач, главные из которых нейтрализация вредных химических веществ и обеззараживание. Могут применяться химические реагенты, ультрафиолетовые лампы, сорбционные фильтры, другие средства.

Автономные готовые ЛОС, предлагаемые производителями подобных систем и предназначенные для работы в загородных домах или на небольших предприятиях, обладают следующими преимуществами:

• Степень очистки может доходить до 98%.
• Простой и быстрый монтаж.
• Не требуется заливка фундамента, бетонные работы.
• Не требуется частое обслуживание.
• Минимальное количество отходов.

Виды локальных очистных сооружений

Традиционные способы избавления от жидких бытовых отходов, долгое время применявшиеся на приусадебных участках — выгребные ямы, септики из бетонных колец — перестают быть востребованными, так как существуют более прогрессивные методы утилизации. К ним относится использование таких конструкций как септики в герметичных пластиковых ёмкостях, аэротенки, системы биологической очистки. Современные комплексы позволяют удалять практически весь объём загрязняющих веществ и использовать воду повторно в технических целях.

Септики

В септиках накапливаются стоки уборных, сюда сливаются жидкие отходы кухни, могут попадать ливневые стоки. В пластиковом резервуаре осуществляется отстаивание загрязнённой воды, а затем выполняется её обработка бактериями. К герметичной ёмкости подключают отводящую и подводящую трубы. Сам септик может состоять как из одного отсека, так и из нескольких.

В односекционных конструкциях очистка от механических фрагментов осуществляется за счёт отстаивания. Тяжёлые частицы со временем опускаются на дно, а очищенная вода через выходное отверстие подаётся наружу, где дополнительно фильтруется грунтом. Такие септики применяют в коттеджах, на дачах.

Многокамерные системы подразумевают несколько стадий очистки и оборудованы отдельными резервуарами:

• В первом выполняется грубая очистка, избавление от механических частиц.
• Во втором проходит биологическая обработка.
• Третий представляет собой накопительную ёмкость для очищенной воды.

Достоинство септиков — независимость от электроснабжения. Процессы очистки не требуют подачи энергии. Септики просты в эксплуатации, им не нужно сложное техническое обслуживание. Их можно одинаково эффективно использовать круглый год, независимо от погоды и температуры окружающей среды.

Аэротенки

Аэротенки — автономная система очистки, состоящая из нескольких ёмкостей. Основная часть загрязнений удаляется биологическими методами. В аэротенках используются аэробные бактерии, поэтому они оборудованы установкой для насыщения жидкости кислородом. В резервуарах постоянно происходит перемешивание поступающих стоков с активным илом.

Микроорганизмы, содержащиеся в активном иле, окисляют органические загрязнители, растворённые в сточной воде. Переработанные бактериями отходы оседают на дно. По мере накопления, осадок нужно удалять. Частота очистки зависит от интенсивности эксплуатации аэротенков и, в среднем, требуется от 2 до 4 раз в год.

Системы с биологической чисткой

Системы биологической очистки используются для удаления загрязнений из хозяйственно-бытовых и схожих с ними по составу жидких отходов. Разрушение растворённых загрязнителей достигается за счёт способа полной биоочистки, работающего на основе биоплёночных технологий, с использованием метода мелкопузырчатой аэрации. Данные системы отличаются высокой эффективность, они позволяют избавиться от 95-98% загрязнений.

Стоки, которые не прошли очистку нельзя сливать на открытый грунт, в водоёмы, а при некоторых видах загрязнений стоки, без предварительного обеззараживания или нейтрализации, не допускается сливать в канализацию. ЛОС позволяют убрать из жидких отходов не только опасные вещества, но и очистит жидкость до степени соответствия её санитарным нормам. Такую воду можно сливать на грунт, применять в технических целях на производствах, использовать для орошения садов и огородов.