Методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод: нормы и особенности

Тщательной очистке должны подвергаться не только сточные воды промышленных предприятий, но и бытовые стоки обычных загородных домов. Даже сточные воды такого небольшого объекта могут представлять серьезную опасность для окружающей среды, если они не будут должным образом очищены перед сбросом в открытые воды или под землю. Не так давно были построены выгребные ямы для сбора нечистот из частных домов или дач. Но в последнее время ими практически не пользуются из-за антисанитарных норм. Теперь сточные воды собираются на специализированных объектах, тщательно очищаются до степени очистки 95-99% и могут беспрепятственно сбрасываться в водоемы или почвы. В нашей статье мы узнаем, как очистить бытовые стоки, а если вам нужно купить запорную и регулирующую арматуру для инженерных систем можете сделать это на сайте

Особенности сточных вод

Тщательной очистке должны подвергаться не только сточные воды промышленных предприятий, но и бытовые стоки обычных загородных домов.

Во-первых, необходимо разобраться в составе и характеристиках бытовых сточных вод. Для семьи, чтобы выбрать правильную технологию уборки. Промышленные сточные воды требуют понимания природы загрязнения.

Поэтому загрязнение сточными водами делится на три вида:

• Минеральные загрязнения.
• Органические загрязнения.
• Биологические загрязнители.

Нормы очистки сточных вод

Очистные сооружения должны обеспечивать требуемую степень очистки. Самые строгие нормы распространяются только на сточные воды, образующиеся на промышленных предприятиях. При этом в спецификации оговаривается допустимая концентрация каждого конкретного вещества в очищенной воде.

Для бытовой канализации таких жестких требований нет. Однако правила по-прежнему запрещают сбрасывать стоки в открытую воду или почву без очистки. За это домовладельцы могут взять на себя ответственность.

Для хозяйственно-бытовых сточных вод концентрации некоторых веществ регламентируются законом только при их сбросе в водоемы. То же самое относится и к сточным водам, прошедшим очистку и отведенным в рельефные зоны, так как в этом случае они все равно рано или поздно окажутся в водохранилище.

К стокам, сбрасываемым в грунт после очистных сооружений, таких строгих требований нет, ведь в этом случае домовладелец сам заинтересован в тщательной очистке жидкости. В противном случае он рискует ухудшить состояние своего участка до такой степени, что не сможет жить в доме.

Методы очистки бытовых сточных вод

Сточные воды очень эффективны, а вода после очистных сооружений может быть использована повторно, т.е. используется для полива сада или для технических нужд.

Поэтому были использованы следующие методы очистки:

• Механическая очистка – отстаивание и фильтрация.
• Биологическая очистка – использование бактерий для очистки органических компонентов сточных вод.
• Физико-химические методы – адсорбция, коагуляция, флокуляция и др.
• Химические методы очистки, которые осуществляются путем введения в сточные воды различных химических соединений.

На заметку: Для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод обычно используются механические и биологические методы очистки. Технология процесса очистки зависит от выбранной очистной установки.

Механическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод

При использовании любой техники очистки на начальных стадиях обычно применяют механические методы.

При использовании любой техники очистки хозяйственно-бытовых сточных вод на начальных стадиях обычно применяют механические методы. Основной задачей этого этапа является отделение грубых компонентов сточных вод от жидких. Обычно это делается с помощью фильтра грубой очистки или в отстойнике, так как более тяжелые компоненты оседают на дно под действием силы тяжести.

На заметку: Механическая очистка позволяет удалить примерно 60-70% загрязнений бытовых сточных вод. Выгребные ямы также используются для очистки сточных вод промышленных предприятий.

Эта технология активно используется на автомойках и нефтеперерабатывающих заводах, так как большая часть масла, содержащегося в промышленных сточных водах, может быть удалена в процессе отстаивания.

Биотехнология очистка хозяйственно-бытовых сточных вод

Для очистки сточных вод автономных очистных сооружений, а также хозяйственно-бытовых стоков населенных пунктов необходимо применять биологическую очистку. Технология основана на использовании аэробных и анаэробных организмов, для которых бытовые сточные воды являются прекрасной средой обитания.

В основу технологии положен принцип самоочищения окружающей среды в естественных условиях, так как эти бактерии часто присутствуют в почве. Эти микроорганизмы обрабатывают сложные органические компоненты сточных вод, расщепляя их на газы и воду. Кроме того, для жизнедеятельности аэробных организмов необходим кислород, поэтому для более эффективной очистки объекта необходимо создать подходящие условия, оборудовав систему аэрации.

В отличие от них анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде, поэтому могут жить в герметичных резервуарах. Однако они выделяют газ (метан), поэтому объекты, использующие эти организмы для переработки, должны быть оборудованы системами вентиляции.

В настоящее время применяют несколько видов биологической очистки ЛОС:

• Септик.
• Септик с биофильтром.
• Биопруды представляют собой неглубокие (не более 1 м) искусственные водоемы, в которых механически очищенные сточные воды проходят анаэробно-аэробную очистку.
• Аэротенки и метантеки представляют собой герметичные конструкции для биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.

Химические и физико-химические методы очистки

Химические методы очистки включают обеззараживание предварительно очищенных сточных вод путем обработки их перманганатом калия.

Для очистки и обеззараживания бытовых канализационных стоков химические и физико-химические методы практически не применяются. Они используются только при строительстве очистных сооружений промышленных сточных вод.

Химические методы очистки включают обеззараживание предварительно очищенных сточных вод путем обработки их перманганатом калия, хлором или другими веществами, способными нейтрализовать патогенные микроорганизмы.

Этапы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Очистка бытовых сточных вод

1. Канализация представляет собой комплекс инженерных сооружений и санитарно-технических мероприятий, обеспечивающих сбор и отвод загрязненных сточных вод от населенных пунктов и за пределы промышленных предприятий, их очистку, обезвреживание и обеззараживание. Очистные сооружения в Российской Федерации имеют мощность очистки 58,6 млн куб. м в сутки. Протяженность канализационной сети в районе поселка достигла 114 200 километров. Города и другие населенные пункты ежегодно сбрасывают 21,9 млрд кубометров сточных вод через системы очистки сточных вод. Из них 76 % прошли через очистные сооружения, из них 94 % прошли через комплексные биологические очистные сооружения.

Городские канализационные системы могут быть двух типов:

1. Раздельная система используется для построения двух сетей отвода сточных вод. Бытовые и промышленные сточные воды поступают на очистные сооружения по промышленным и бытовым сетям. Часто без очистки ливневые и талые воды, а также стоки от орошения и промывки городских тротуаров сбрасываются через ливневые стоки в ближайший водоем.
2. Полураздельная система отводит от города все промышленно-бытовые сточные воды и большую часть поверхностного (дождевого) стока. Конструктивно система состоит из двух отдельных сетей: Улично-Промышленной и Домашней, и главного отводящего коллектора. Через него все сточные воды попадают на очистные сооружения. Ливневая сеть присоединяется к основному коллектору через отсек. В этих помещениях во время сильных ливней часть практически незагрязненной воды отделяется и сбрасывается в водоем через уличную сеть.

Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод может осуществляться механическим и биологическим способами. При механической очистке сточные воды разделяются на жидкую и твердую части. Жидкая часть подвергается биологической очистке в газгольдерах и биологических фильтрах.

1. Фильтрация.
2. Первичная очистка.
3. Вторичная очистка.

В результате первичная и вторичная очистка вместе могут удалить до 90% органических загрязнителей в сточных водах.

4. Третья стадия очистки – Стадии третичной очистки часто очень дороги и технически сложны. Поэтому используется редко.
5. Хлорирование. После доочистки вода может содержать болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Для эффективной обработки дозировку хлора подбирают не более 1000 E. coli в 1 л сбрасываемой в водоем воды, а уровень остаточного хлора 1,0-1,5 мг/л.Используют жидкий хлор, хлорную известь или гипохлорит натрия. для водоподготовки.

Однако существует множество проблем с хлорированием воды. Хлор и его соединения с аммиаком токсичны для рыб, обитающих в водоемах. Другой проблемой, связанной с хлорированием сточных вод, является возможность образования в воде хлорированных углеводородов вследствие реакции хлора с углеводородами, обладающими канцерогенными свойствами.

Поэтому озон можно использовать как альтернативный метод обеззараживания воды. Озон является мощным дезинфицирующим средством, которое быстро исчезает из очищенной воды и не образует токсичных побочных продуктов.

Биологическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод

Биологические методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, потребляющих содержащиеся в них органические соединения, являющиеся источником питания микроорганизмов.

Существует два типа биологической очистки: естественные и искусственные условия.

Естественные условия созданы природой в толще водоема и почвы. Если содержание органического вещества, поступающего в окружающую среду, очень мало, в пределах естественных норм, предусмотренных природой, будет происходить самоочищение почвы и водоемов.

Если количество органических веществ превышает естественный фон, почва и водоемы, исчерпав возможность самоочищения, будут гнить. Люди могут помочь увеличить потенциал самоочищения окружающей среды, создавая биологические плато, биологические бассейны или фильтрующие поля. Как правило, методы естественного удаления отходов требуют больших площадей, а также зависят от климата, поэтому они не очень распространены. Искусственные условия (в очистных сооружениях: септиках, аэротенках, биореакторах, биофильтрах) позволяют уменьшить используемую площадь и улучшить лечебный эффект. Образно говоря, это симбиотические отношения человека и микроорганизмов, причем последние питаются и размножаются, а первые освобождаются от продуктов жизнедеятельности для получения чистой воды. Очистные сооружения имитируют естественные процессы, происходящие в почвах (септики, биофильтры) и водоемах (модели больших аэротенков), повышая эффективность природных механизмов.

Процесс очистки сточных вод может проходить по двум диаметрально противоположным механизмам:

• В аэробном процессе борьбы с микробным загрязнением он может выжить только в присутствии кислорода воздуха (аэробные бактерии), к которому присоединяется продукт разложения – окисление. Процесс окисления продолжается при благоприятных условиях до тех пор, пока весь углерод не превратится в углекислый газ (CO2), водород в воду (H2O), азот в нитраты (NO3-), а в процессе дальнейшего преобразования, например, с использованием почвенных микроорганизмов, становится газообразный азот (N2) и возвращается в атмосферу. Микроорганизмы постоянно потребляют кислород (О2) и для этого необходимо поддерживать концентрацию растворенного кислорода в воде постоянной – аэрировать ее. Аэробные процессы очень распространены в окружающей среде: в более или менее чистых водоемах, содержащих растворенный кислород, в хорошо вентилируемых почвах (верхние слои которых), богатых микроорганизмами. Такие водоемы и почвы обладают способностью самоочищаться. Продукты распада органических соединений используются организмами для создания новых высших соединений.
• в анаэробном процессе в отличие от аэробности другим механизмом разложения органического вещества, возможным лишь при полном отсутствии кислорода воздуха, является яд многих анаэробных микроорганизмов – гниение. Даже в присутствии небольшого количества атмосферного кислорода аэробные бактерии быстро вытесняют анаэробные бактерии. Процесс восстановления начинается только при полном отсутствии кислорода. Это приводит к новым органическим веществам, которые используются растениями для синтеза белков, жиров, углеводов, например. Побочными продуктами восстановления всегда являются газы: аммиак (NH4), сероводород (H2S), метан (CH4), а также ацетон, различные кислоты и др. Так что очень плохой запах всегда сопровождается анаэробным процессом.

В идеале микроорганизмы, обитающие в водной толще, образованной осадком, могли бы самостоятельно регулировать степень очистки. Один человек может управлять и улучшать процесс очистки сточных вод, чтобы снизить концентрацию загрязняющих веществ на выходе. Анаэробные процессы по своей природе не требуют вмешательства человека. К сожалению, вода на выходе из анаэробных очистных сооружений (септиков) может быть очищена до 60-70%. Она должна пройти обязательную дополнительную очистку в почвенном слое, только тогда растворенные редуцирующие соединения, содержащиеся в недостаточно очищенной воде, могут поступать в естественный круговорот, усваиваться и перерабатываться растениями и почвенными организмами.

Биологические очистные сооружения предназначены только для удаления из воды органических загрязнителей, взвешенных веществ и биологических элементов (азота, фосфора), а также других веществ – это очень сложный процесс, который неисчислимо. Большая часть этих веществ удаляется путем накопления в их биомассе микроорганизмов, часть которых поглощается лишь частично.