Биологическая очистка сточных вод: принцип и проведение работ

В настоящий момент проблема загрязнения окружающей среды стоит очень остро, так как бездумное отношение к природе – это прямой путь к гибели человечества. Одним из существенных источником вредных выбросов являются системы канализации, ведь устройство этих систем предусматривается не только в жилых, но и в производственных зданиях. Нужно сказать, что из всех существующих методов переработки именно биологическая очистка сточных вод является наиболее эффективной и безопасной.

Система для биологической очистки сточных вод

Система для биологической очистки сточных вод

Проблема очищения сточных вод является чрезвычайно серьезной, поэтому для ее решения изобретались самые разные методы. Сточные воды пытались обеззараживать при помощи сильнодействующих химических веществ – кислот и щелочей. Однако результат такой очистки оставался не менее опасным для окружающей среды, чем сами стоки.

Со временем люди поняли, что нет ничего безопаснее методов естественного разложения органики. Нужно только немного «подстегнуть» эти процессы, заставив протекать реакции с большей скоростью. Так что, на сегодняшний день биологическая очистка бытовых сточных вод является наиболее удобным, безопасным и эффективным методом.

Принципы очистки стоков

Прежде всего, стоит разобраться, что же представляют собой сточные воды. Это жидкая субстанция, состоящая из сложной смеси растворенных веществ и твердых включений, при этом концентрация включений, как правило, невелика. Принято разделять сточные воды на три вида:

  • Атмосферные. Это вода, выпадающая в виде осадков. В ее состав входит различный мусор, пыль и прочие включения, смытые водой с улиц городов и поселков.
  • Хозяйственно-фекальные стоки. Тут все должно быть понятно, это стоки, которые образуются в жилых домах.
  • Производственные стоки. Эта разновидность сточных вод может содержать различные включения, их состав и концентрация зависит от особенностей технологического процесса на производстве.

Совет! На большинстве современных промышленных предприятий стараются использовать принцип рециркуляции воды. То есть стоки, попадающие в отстойники после прохождения процесса очищения, снова используются в производственном процессе.

Принцип очищения сточных вод

Стоки по системе труб попадают в очистные сооружения. Здесь они проходят процессы очистки, в результате которых концентрация содержащихся в них примесей снижается до приемлемого уровня. В зависимости от того, какова степень загрязненности сточных вод, а также от их количества, будет зависеть схема, по которой будет сооружаться очистная станция.

Совет! Сегодня широко применяется биологическая очистка промышленных сточных вод. Конечно, очистные установки, предназначенные для промышленности, более сложные, чем те, что создаются для переработки бытовых стоков, но принцип работы у них один: использование бактерий, которые в процессе своей жизнедеятельности перерабатывают примеси, содержащиеся в сточных водах.

Система для очистки сточных вод

Система для очистки сточных вод

В принципе, все станции водоочистки работают по одной схеме и не слишком отличаются по своему устройству. Рассмотрим, как работает стандартная установка биологической очистки сточных вод:

  • Первичная обработка стоков заключается в их разделении по удельному весу, то есть самому простому отстаиванию. На этом этапе происходит отделение веществ, которые не растворены в воде и отличатся от нее по удельному весу. Легкие вещества (масляные пленки, ПАВ и пр.) всплывают наверх, а тяжелые включения выпадают на дно камеры в виде осадка.
  • Вторичная обработка заключается в удалении веществ, растворенных в воде и находящихся в ней в виде взвесей.
  • Для удаления отходов органического происхождения применяется метод биологического окисления. Применяемые в очистных сооружениях биологические методы очистки сточных вод подразумевают использование микроорганизмов, которые в естественной среде обитают в почве и воде. Для микроорганизмов создаются идеальные условия, поэтому процессы очищения в установках проходят с большей скоростью, чем в естественной среде.

Совет! Для очистки стоков применяют два вида микроорганизмов: анаэробы, для существования которых кислород не нужен, и аэробы, которые могут осуществлять процессы своей жизнедеятельности только в насыщенной кислородом среде.

  • Для очищения хозяйственно-бытовых стоков описанных выше процессов достаточно. В промышленных установках используют и другие процессы очистки, которые предназначены для удаления специфических загрязнений. Среди таких процессов: электродиализ, фильтрование, обратный осмос, адсорбция и пр.

Установки для биологической очистки, применяемые в системе бытовой канализации

Установка септика для очистки стоков

Установка септика для очистки стоков

Рассмотрим, какие сооружения биологической очистки сточных вод применяют в системах местных бытовых канализаций.

Септики

Самая простая и давно изобретенная схема биологической очистки сточных вод – это самый обычный септик. Даже его название произошло от древнегреческого слова, которое в переводе означает «гниение», то есть процесс естественного биологического разложения.

Бактерии в септик не обязательно помещать принудительно, они попадают туда и естественным путем, поскольку необходимые микроорганизмы присутствуют в почве, воздухе и в самих стоках, поступающих из дома.

В септиках используются бактерии анаэробного типа, для процессов жизнедеятельности которых не нужен кислород. В процессе деятельности бактерий происходит постепенное разложение органики (а это основная часть включений, содержащихся в бытовых стоках) с образованием воды, метана и некоторого количества нерастворимых веществ, которые в виде ила оседают на дно септика-отстойника.

Принцип работы простого септика анаэробного типа:

  • Стоки по трубе из дома попадают в первичный отстойник. Тут они задерживаются на некоторое время, разделяясь по удельному весу.
  • Тяжелые включения, осевшие на дно, подвергаются переработке бактериями-анаэробами, а проще сказать, разлагаются путем брожения и гниения. В результате этих процессов выделяется вода, которая переходит на следующий этап очистки, газ (метан), выводимый через систему вентиляции, и некоторое количество нерастворимого осадка.

Совет! Время от времени нужно будет удалять нерастворимый осадок, накапливающийся на дне септика, в противном случае, эффективность работы установки снизится. Как правило, удалять осадок приходится один раз в 1-3 года.

  • Подготовка ЛОС к установке

    Подготовка ЛОС к установке

    Первично очищенная вода поступает по переливным трубам во вторичный отстойник. Тут происходит дополнительное отстаивание и обработка стоков бактериями.

  • Дальнейшая очистка стоков происходит на полях аэрации. На этом этапе «в работу» включаются и аэробные бактерии, обитающие в почве.

В результате такой многоступенчатой очистки удается добиться хороших результатов, практически полностью очищенная вода впитывается в почву, не нося вреда окружающей среде.

Локальные станции биологической очистки — ЛОС

Более современной и эффективной установкой является станция биологической очистки сточных вод. В такой станции стоки проходят полный цикл очистки, поэтому в использовании полей фильтрации нет необходимости.

Установка ЛОС в котлован

Установка ЛОС в котлован

Бытовые ЛОС имеют компактные размеры, но при этом, представляют собой достаточно сложную систему очистки, в которых стоки проходят несколько ступеней обработки и очищаются на 97-98%. ЛОС, как и обычный септик, разделена на несколько отсеков, в которых происходит поэтапное отстаивание и биологическая переработка стоков.

Основным отличием этих установок является наличие аэраторов – устройств, насыщающих среду кислородом. То есть в таких станциях могут быть использованы не только анаэробные, но и аэробные бактерии. Это обстоятельство позволяет провести процесс очищения намного быстрее и эффективнее.

Рассмотрим, как работают системы биологической очистки сточных вод:

  • Первый этап очистки ничем не отличается от работы септика. Стоки собираются в камеру, где происходит процесс первичного отстаивания.
  • Далее первично осветленная вода попадает во вторую камеру, где в этот момент включается аэротенк. В насыщенной кислородом среде происходит основное очищение стоков от органических включений.
  • После такой обработки происходит перемещение воды во вторичный отстойник для осаждения нерастворимого осадка – активного ила.
  • Часть активного ила будет использована в процессах дальнейшей очистки, так как в нем содержатся различные разновидности микроорганизмов, способных перерабатывать органику. Излишки же ила будут перенаправлены в специальную камеру, откуда их нужно будет время от времени удалять.

Совет! Если для очистки осадка со дна камер септика необходимо использовать ассенизаторскую технику, то при использовании ЛОС излишки ила легко удалить самостоятельно. Для этого нужно будет воспользоваться либо насосом, встроенным в станции, либо обычным бытовым фекальным насосом. С утилизацией ила проблем не возникает, он может быть помещен в компостную кучу и, после перегнивания, использован, как естественное органическое удобрение.

ЛОС – это полностью автоматические установки, они требуют минимум обслуживания. Но, поскольку в станциях есть насосы и компрессоры, станции являются энергозависимыми, то есть нуждаются в подключении электропитания.

Итак, глубокая биологическая очистка сточных вод – это наиболее эффективный способ удалить загрязнения органического происхождения. Поскольку в процессе очистки используются только естественные природные процессы разложения органики, то данный способ является абсолютно безопасным с биологической точки зрения.