Станция биологической очистки стоков - принцип работы

Один из эффективных способов очистки стоков — биологический, технология основана на использовании бактерий и простейших микроорганизмов. Оборудование устанавливают на предприятиях, в гостиницах, ресторанах, агрокомплексах, в частных домах, на других объектах. Разбираемся, что такое станция биологической очистки, как она работает, поговорим о преимуществах и недостатках, расскажем о правилах выбора.

Что такое станция биологической очистки?

Станция глубокой биологической очистки, сокращенно СБО — это комплексное инженерное сооружение, необходимое для очистки сточных вод, загрязненных в результате хозяйственно-бытовой деятельности. Процесс очистки — это результат действия бактерий и микроорганизмов, которые используют загрязнения в качестве еды. После очистки сточные воды можно выводить в окружающую среду — в землю и водоемы.

СБО используют для удаления растворенной части органических загрязнений и биогенных веществ типа азота и фосфора. Скопление микроорганизмов, используемых в качестве очищающих элементов, называют биоценозом.

Биоценоз из зоогенных бактерий называют активный ил. Технология изобретена в 1913 году в Великобритании. Скорость и глубина очистки зависит от состава микроорганизмов и их способности адаптироваться к конкретному виду загрязнений. Используемые микроорганизмы — амебы, инфузории, солнечники и др.

Еще один вид биоценоза, используемого для очистки стоков — биопленка, другое название — биообрастание. Это скопление микроорганизмов, которое образуется на разделе сред, в нашем случае между сточными водами и воздухом.

В состав автономного оборудования входят резервуары, фильтры, системы аэрации, обеспечивающие кислородом бактерии, а также системы обработки осадка и его утилизации. Кроме того, СБО может быть оборудована системой мониторинга и управления. Список элементов зависит от модели станции и поставленных задач.

Принцип работы станций биологической очистки

Все СБО работают по примерно одинаковому принципу. Процесс состоит из нескольких этапов.

Сначала канализационные отходы поступают в первый резервуар, его называют приемная или предварительная камера, уравнительный приемник. Здесь стоки освобождаются от крупного мусора, выпадающего в осадок, потом происходит первичная очистка канализации микроорганизмами (активным илом).

Другая функция уравнительного приемника — возможность приема большого объема стоков при залповом сбросе. Таким образом камера обеспечивает стабильную работу станции в течение всего времени.

После первого этапа стоки с активным илом перекачиваются насосом в другой отсек, его называют аэротенк. В нем идет основная очистка, стоки посредством действия микроорганизмов освобождаются от нитратов, фосфора, азота, нитритов и других загрязнений. Технология получила название прерывистая аэрация, при которой сточные воды то активно перемешиваются с кислородом, то находятся без движения и насыщения кислородом.

Затем частично очищенные канализационные стоки при помощи насоса направляется в успокоитель и потом самотеком во вторичный бескислородный отстойник. Здесь активный ил выпадает в осадок, а очищенная вода вытекает за пределы установки. Вывод воды из вторичного отстойника производят при помощи насоса или самотеком. Дополнительно вода может проходить доочистку, проходить через блок обеззараживания.

Осадок вывозят грузовым автотранспортом на полигон, а образуемый в процессе очистки газ можно использовать, например, в котельных. Песок, отлавливаемый на начальной стадии можно применять в строительстве, крупный механический мусор вывозят на свалку.

При использовании данной технологии степень очистки составляет 98%, такую воду не запрещено сбрасывать в естественные водоемы и в грунт.

Биологические станции отличаются по размерам и производительности. Для крупного промышленного объекта и дачного участка оборудование различается по характеристикам и частично по составу. Однако суть работы всех станций идентичная — очищение стоков при помощи микроорганизмов.

Принцип работы станции биологической очистки с использованием биопленки схожий с активным илом:

• Стоки через патрубок поступают в отстойник, где крупные частицы оседают на дно, а легкие поднимаются и образуют пленку.
• Частично очищенная вода попадает во второй резервуар —аэротенк. Его емкость заполнена микрорганизмами, для их жизнедеятельности и размножения внутрь камеры аэратором равномерно подают воздух.
• Микроорганизмы питаются кислородом и органикой, окисляя ее, в результате чего количество биопленки растет.
• Отмирающая биопленка оседает на дно резервуара, а избыточная пленка с очищенной водой поступает во вторичный отстойник.
• Во вторичном отстойнике биопленка укрупняется благодаря гравитационному осаждению и опускается на дно.

Потом рециркуляционный эрлифт перекачивает избыточную пленку обратно в первую камеру, а очищенную воду выводит в почву или водоем. Отгрузка осадка из первого отстойника идет по мере накопления.

Многие путают СБО с септиками, которые часто устанавливают на небольших объектах. Но разница между ними ощутимая — для функционирования септика не нужна электроэнергия, а степень очистки стоков в них ниже, чем в СБО. Септики часто устанавливают на дачах, которые используют только в сезон, в то же время станции лучше монтировать для постоянной эксплуатации, в том числе на крупных промышленных объектах. Опять же, СБО имеет более сложную конструкцию.

Преимущества и недостатки станций биологической очистки

Станции биологической очистки позволяют получить ряд преимуществ, хотя есть при их эксплуатации и некоторые минусы. Но сначала о плюсах:

• Экологичность. Очищение воды идет до безопасного для окружающей среды уровня, ее можно сливать без опасения заражения в водоем или почву, в процессе разложения в атмосферу поступает минимальное количество парниковых газов.
• Простое обслуживание. Очистная станция не требует особого обслуживания, оборудование необходимо периодически чистить, а также заменять в нем фильтры — сроки зависят от интенсивности эксплуатации, но в любом случае не стоит этого делать чаще, чем 1 раз в год.
• Экономичность. Вы экономите на вызове ассенизаторских машин, если речь идет о выкачке канализации, станция потребляет минимум электроэнергии, а срок службы — от 15 лет до 50 лет — позволяет долго не вкладываться в покупку новых установок.
• Несложный монтаж. Небольшие СБО для частных домов или дач реально установить самостоятельно, но при монтаже мощных станций для промышленной эксплуатации без специалистов уже не обойтись.
• Компактность. Оборудование с невысокой производительностью не занимает много места, для него реально найти место даже на ограниченных участках.
• Степень очистки. СБО производит очистку стоков до 98%, что выше, чем для большинства других видов очистителей.
• Комфорт эксплуатации. При переработке стоков отсутствуют неприятные запахи, насосы функционируют тихо, не раздражая громкими звуками.
• Всесезонность. Станции нормально работают при высоких и низких температурах, что позволяет использовать их летом и зимой.

Кроме того, СБО можно устанавливать на любых типах грунта, в том числе на песке и глине.

Есть и несколько недостатков. Основной — станция работает от электричества, поэтому перед монтажом важно обеспечить подключение к источнику энергии. Также придется периодически снимать со стенок емкостей слой ила. Если вы не используете очистные сооружения зимой, то необходимо проводить их консервацию.

Как выбрать станцию биологической очистки

Перед покупкой систем важно проанализировать 4 параметра:

• Производительность.
• Объем залпового сброса.
• Морозоустойчивость.
• Тип грунта.

Несколько подробней о каждом параметре.

Производительность измеряют в м³/сутки или литры/сутки. При установке на промышленное предприятие или в ресторан подсчет объема пусть выполнит специалист с учетом всех возможных, в том числе экстремальных расходов.

При покупке в частный дом расчет можно провести самостоятельно. Стоки — это не только смыв туалета, но и мойка посуды, прием душа и т.д. Считается, что средний объем канализационных отходов на человека — 200-250 литров. Умножаем это число на количество постоянно проживающих людей и получаем емкость резервуара. Второй вариант подсчета при помощи счетчиков: замерьте объем горячей и холодной воды за неделю, поделите на 7 дней и получите средний результат. Выбирайте с небольшим запасом, но не переусердствуйте.

Учитывайте объем залпового сброса, он измеряется в м³/час. Число зависит от особенностей производственного процесса, количества сантехнических приборов. Например, если в доме 2 ванны и их обычно принимают в одно время 2 человека, то объем сброса только от них составит 500 литров. Рекомендуют считать сброс за 2 часа от всех источников в пик производства и потребления.

При круглогодичной эксплуатации оборудования учитывайте минимальные температуры для нормального функционирования. В противном случае станции будут регулярно выходить из строя.

От типа грунта зависит сложность и, соответственно, стоимость установки. Наиболее приемлемый и дешевый вариант — суглинистый, песчаный или супесчаный невлажный грунт. Тогда вода будет уходить в почву самотеком. На почве с высоким уровнем грунтовых вод придется проводить непростые расчеты, возможно, гидрогеологические изыскания, использовать более сложные схемы монтажа — это все увеличивает стоимость работ. Если высота грунтовых вод менее 1 метра от поверхности, то озаботьтесь оборудованием дренажной системы.

При выборе также учитывайте производителя. Если компания долго работает на рынке, выполнила десятки проектов, не имеет нареканий, то стоит обратить внимание, прежде всего, на нее.