Сфера применения отстойников для очистки сточных вод

Доочистка сточных вод

После прохождения основных этапов очистки из сточных вод удаляется 90-95% всех загрязнений. Но оставшиеся загрязнители, а также остаточные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности не позволяют сбрасывать эту воду в природные водоёмы. В связи с этим на очистных сооружениях и были введены различные системы доочистки сточных вод.

Биореакторы глубокой доочистки

В биореакторах происходит процесс окисления следующих загрязнителей:

• органических соединений, которые были «не по зубам» микроорганизмам,
• самих этих микроорганизмов,
• аммонийного азота.

Происходит это путем создания условий для развития автотрофных микроорганизмов, т.е. превращающих неорганические соединения в органические. Для этого используются специальные пластмассовые засыпные диск с высокой удельной площадью поверхности. Проще говоря, эти диск с отверстием в центре. Для ускорения процессов в биореакторе используется интенсивная аэрация.

Фильтры доочистки сточных вод

Фильтры очищают воду при помощи песка. Песок непрерывно обновляется в автоматическом режиме. Фильтрация осуществляется на нескольких установках путём подачи к ним воды снизу-вверх. Для того, чтобы не использовать насосы и не расходовать электричество эти фильтры устанавливают на уровне ниже чем другие системы. Промывка фильтров устроена таким образом, что не требует большого количества воды. Поэтому они занимают не такую большую площадь.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Дезинфекция или обеззараживание воды – важная составляющая, которая обеспечивает безопасность ее для водоема, в который она будет сброшена. Дезинфекция, то есть уничтожение микроорганизмов, является заключительным этапом очищения стоков канализации. Для обеззараживания могут применяться самые разнообразные способы: ультрафиолетовое облучение, действие переменного тока, ультразвук, гамма-облучение, хлорирование.

УФО – очень эффективный способ, с помощью которого уничтожается примерно 99% всех микроорганизмов, в том числе бактерий, вирусов, простейших, яиц гельминтов. Он основан на способности разрушать мембрану бактерий. Но этот метод не применяется так широко. Кроме того, его эффективность зависит от мутности воды, содержания в ней взвешенных веществ. И лампы УФО довольно быстро покрываются налётом из минеральных и биологических веществ. Для предотвращения этого предусмотрены специальные излучатели ультразвуковых волн.

Наиболее часто используется после очистных сооружений метод хлорирования. Хлорирование бывает разным: двойным, суперхлорированием, с преаммонизацией. Последнее необходимо для предупреждения неприятного запаха. Суперхлорирование предполагает воздействие очень больших доз хлора. Двойное действие заключается в том, что хлорирование осуществляется в 2 этапа. Это более характерно для водоподготовки. Метод хлорирования воды из канализации очень эффективен, кроме того, хлор обладает эффектом последействия, чем не могут похвастаться другие методы очистки. После обеззараживания стоки сливаются в водоем.

Очистка от фосфатов

Фосфаты – это соли фосфорных кислот. Они широко применяются в синтетических моющих средствах (стиральных порошках, средствах для мытья посуды и пр.). Фосфаты, попадая в водоёмы, приводят к их эвтрофикации, т.е. превращению в болото.

Очистка сточных вод от фосфатов осуществляется путём дозированного добавления специальных коагулянтов в воду перед сооружениями биологической очистки и перед песчаными фильтрами.

Для чего нужен сепаратор

Сферы применения – там, где требуется разделение на фазы с разными плотностями или очистка с высокой точностью по критерию размера частиц.

Где используется в уборке, утилизации, переработке

Для уборки помещений широко применяются моющие пылесосы сепараторного типа.

В утилизации задействуются сепараторы, основа действия которых основывается на характеристиках разделяемых частей:

• Магнитные свойства: притягивание железосодержащих элементов к электромагниту от конвейера.
• Смачиваемость: несмачиваемые и плавающие таким образом частицы собираются в отличие от смачиваемых и тонущих.
• Плотность: введение в смесь твердых веществ жидкости с промежуточной плотностью, что разделяет в центробежном поле или под действием гравитации.

Сепаратор также подходит для переработки различных продуктов и сред. Он успешно справляется с разделением на фракции отходов ферм, с сепарированием отходов на виды для дальнейшей глубокой обработки, трудится на очистке и переработке опилок и стружки (мебельная промышленность).

Сепараторы в химии и пищевой промышленности

Сепаратор в химии и пищевой промышленности:

• получает более насыщенную жидкость – сливки к кофе;
• стратифицирует в отдельные фракции – добыча плазмы из донорской крови;
• убирает примеси – осуществляется очистка от взвешенных частиц.

Отличия вторичных отстойников от первичных

Вторичные отстойники в технологической схеме очистных сооружений служат для задержки ила и биологической пленки. Также как и первичные они могут быть радиальными, горизонтальными и вертикальными, но отличаются меньшей высотой. При небольшой производительности используют вторичные отстойники вертикальной конструкции. После них осветленная жидкость поступает в резервуары, где происходит ее обеззараживание, и только затем сливается в водоем.

Монтаж, ввод в эксплуатацию и дальнейшее функционирование сооружений по очистке стоков должны соответствовать положениям СНиПа 2.04.03-85. Приемка оборудования на промышленных предприятиях проводится специально созданной технической комиссией. Оценивается соответствие габаритов конструкции проекту, качество монтажа, герметичность и функциональность резервуаров. Отстойники проверяются на скорость движения, и только после этого выдается акт, разрешающий их эксплуатацию.

Септики

Септики представляют собой установки локальной канализации для сбора, отстаивания и очистки сточных вод. Они могут состоять из одного, двух и более емкостей, связанных между собой коллекторами.

Конструкции септиков отличаются по принципу действия, способу установки и форме.

В однокамерных септиках предварительная очистка стоков происходит в накопительном устройстве, где крупные механические примеси оседают на дно. Доочистка происходит при естественной фильтрации через почву. Однокамерные септики подходят для небольших частных домов и дач.

Многокамерные агрегаты выполняют многоступенчатую очистку:

• в первой камере происходит оседание песка, ила и прочих твердых компонентов;
• осветленная вода переливается во второй отсек, где выполняется биологическая очистка стоков путем воздействия микроорганизмов и естественного брожения;
• очищенная под действием естественных биологических процессов жидкость переливается в третий отсек, откуда через дренажную систему впитывается в грунт или используется для бытовых нужд.

Септики могут дополнительно укомплектовываться жироуловителями.

Основные преимущества септиков:

• независимость от наличия электроснабжения;
• простота обслуживания;
• доступная стоимость;
• высокая эффективность.

Полная автономность позволяет эксплуатировать септики в любое время года.

Виды колодцев-отстойников

Существует несколько видов подобныхсооружений, которые классифицируются по таким признакам:

• назначение: первичные и вторичные (стоки попадают в емкость после предварительной очистки);
• режим работы:проточныеи контактные;
• движениежидкости: вертикальные, горизонтальные и радиальные.

На последней классификации остановимся более подробно.

Вертикальные

Колодцы-отстойники вертикального типа чаще всего применяются при обустройстве бытовой и ливневойканализациичастныхдомов.Такое сооружение представляет собой конструкцию в форме цилиндра или параллелепипеда с входящим и отводящим трубопроводом.

Если для автономной канализации вертикальные колодцы обычно оборудуются плоским дном, откуда ил удаляется с помощью ассенизаторской машины, то на промышленных объектах днище имеет пирамидальную форму с возможностью самостоятельного выпуска осадка.

Принцип действия вертикального отстойника

Горизонтальные

Такие конструкции используются в качестве очистных станций, если необходимо обеспечить пропускную способность свыше 15 000 м³/сут. Наибольшую распространенность получили колодцы-отстойники для канализациис иловыми приямками, расположенными вначале сооружения. При этомконструкция и объем иловых приямков зависит от типа сточных вод и способа удаления осадка.

Проточная часть обычно имеет соотношение глубина/длина как 1/10 (для промышленных стоков – 1/20). Ширина сооружениязависит от способа удаления стоков или параметроваэротенка, применяемого в станциях биологической очистки. Днище горизонтального колодца делается с небольшим уклоном к иловому приямку с расчетом 5 мм на 1 м.

Впускные и выпускные элементыобустраиваются таким образом, чтобы обеспечить равномерность потока внутри сооружения. Как правило, впуск воды обеспечивается посредством полупогружной перегородки, а выпуск осуществляется с помощью водосборного лотка со специальными стенками, которые отсеивают всплывающие вещества.

Схема горизонтального отстойника для канализации

Радиальные

Колодцы радиального типа редко применяются в бытовой канализации.Однако в вопросе очистки промышленных стоков они пользуются большой популярностью из-за высокой производительности (пропускная способность более 20 000 м³/сут.). В таких сооружениях сточная вода поступает по центральному трубопроводу, а осветленная отводится в круговой лоток через специальные зубчатые водосливы.

Радиальные колодцы, предназначенные для первичной очистки стоков, оснащаются илоскребами, которые сдвигают иловый осадок к центральному приямку. В дальнейшем ил удаляется с помощью насосного оборудования или посредством гидростатического давления.

Вторичные очистные сооружения оборудуются вращающимися илососами, которые позволяют удалять легкий осадок без сгребания ила в приямок. Частота вращения такого устройства зависит от скорости поступления стоков и обычно варьируется в пределах 1-3 об./час.

Конструкция радиального отстойника: 1 – центральная труба; 2 – лоток; 3 – выходная труба; 4 – скребок; 5 – вращающаяся ферма; 6 – иловый приямок; 7 – труба для отвода ила

Тонкослойные разновидности

Чтобы увеличить эффективность отстаивания, применяются отстойники тонкослойного типа. Сооружение отличается малой глубиной, что позволяет сократить размеры, так как процесс отстаивания происходит быстро.

Среди преимуществ использования:

• имеет компактные размеры;
• уменьшает расходы на монтаж;
• увеличивает скорость очищения стоков.

Тонкослойные отстойники бывают двух видов:

1. Пластинчатые. Состоит из ряда пластин, между которыми происходит движение воды. Бывают трех видов: перекрестные, прямоточные, противоточные. Первый вид имеет ток воды перекрестный.В прямоточном, движение выделенного осадка и очищенной воды имеет одинаковое направление. В противоточном виде очищенная сточная вода двигается в противоположном направлении осажденных примесей.
2. Трубчатые. Представляют собой трубу, имеющую небольшой диаметр и длину около метра. Различаются по углу наклона: малый, крутой. Малый угол наклона позволяет совершать один цикл, состоящий из осветления и промывки.Применяется для очистки жидкости с незначительным количеством примесей. Крутой наклон позволяет стекать не только осветленной воде, но и сползать осевшему осадку. Что избавляет от промывки трубы.

Эффективность пластинчатых и трубчатых видов одинакова.

Назначение, размещение и классификация отстойников

Объем ежегодной очистки каналов от наносов в СССР составляет около 200 млн. м3. Для выполнения этих работ требуется огромный парк энергоемких землеройных и транспортных машин. Этот объем можно значительно уменьшить строительством и организацией хорошей работы наносоперехватывающих сооружений.

Отстойники и гравиеловки предназначены для защиты от вредных фракций наносов каналов и проточной части гидромашин (турбин и насосов). В отстойниках может также отстаиваться шуга при режиме задержания ее перед каналом. Объемы задерживаемых перед каналом наносов, их состав, характеристики каналов, гидромашин и другие условия определяют стратегию борьбы с наносами. Как правило, организуют многоступенчатую борьбу с наносами.

От крупнозернистых наносов освобождаются обычно на гидроузле. Наносы сбрасывают, как правило, в НБ гидроузла.

Однако сосредоточенное освобождение от всех вредных фракций наносов часто бывает нецелесообразным. Полностью очищенная от наносов вода может размывать каналы; деформация каналов и вторичное насыщение воды наносами — нежелательные процессы. Возможен и другой ущерб от переос- ветления: дно канала будет прогреваться солнцем, зарастать водной растительностью, и пропускная способность канала сократится. Вода горных рек, переосветленная в больших водохранилищах, может вызвать эрозию почв на орошаемых полях.

Отстойники (рис. 12,1) бывают головные (в голове магистрального канала) и внутрисистемные (для защиты от наносов распределительных каналов или их частей). Их применяют при бесплотинном и при плотинном водозаборах. При перепаде уровней в отстойнике и в реке более 1 …1,5 м отстойники можно очищать от осевших наносов путем непрерывного или периодического гидравлического промыва. Если перепада нет, то их очищают экскаваторами или земснарядами; в этом случае отстойники представляют собой расширенный и углубленный участок канала.

В зависимости от конструкций и принципов работы отстойники классифицируют по следующим признакам: по режиму работы — непрерывного действия и с периодическим промывом;

по способу удаления осевших наносов— с гидравлической промывкой (прямой и обратной) и с механической очисткой;

по местоположению — русловые, головные и внутрисистемные;

по числу камер — однокамерные в многокамерные; однокамерные быва ют с обводным каналом и без него;

по режиму потока в отстойных камерах — с прямолинейным течение и с возбуждением циркуляции.

Защита каналов и гидромашин о- наносов достаточно сложна и треби значительных затрат. Приведенное многообразие конструкций и типов отстойников не исчерпывает всех возмож ных.

Основные виды отстойников

Отстойники для канализации различаются по материалу, из которого они изготовлены, и по типу. Пластиковые изготавливаются в специальных цехах и имеют долгий срок службы. Стенки таких емкостей обычно достаточно жесткие для того, чтобы выдержать давление земли и не допустить поломки.

Отстойники из бетонных колец обладают длительным сроком службы

Отстойники могут быть из:

• Пластика;
• Металла;
• Бетона;
• Железобетонных колец.

Также часто отстойники для канализации, в основном на дачных участках, устанавливаются металлические. Берется железная бочка достаточного объема, закапывается в землю и играет роль отстойника. К сожалению, такая конструкция весьма недолговечна. Так как металл подвержен коррозии, под воздействием воды и кислорода емкость достаточно быстро ржавеет и выходит из строя. Да, сколько-то такой отстойник прослужит, но это всего лишь временный выход из положения.

Несколько проще будет выполнить емкость из бетонных колец. Кольца укладываются друг на друга с помощью подъемного крана, места стыков смазываются бетонным раствором, приготовленным самостоятельно. Есть и другие варианты, однако все остальные материалы, используемые в таком случае, недолговечны и хороши только как временный вариант для дачи.

Основные виды отстойников:

• Радиальный;
• Горизонтальный;
• Вертикальный.

Также выпускаются комбинированные отстойники, сочетающие в себе разнообразные системы очистки сточных вод. Если позволяет бюджет, лучше установить современный пластиковый вариант, который проще установить, он долговечен и удобен в использовании.

Методы биологической очистки сточных вод и ее польза. Станции и сооружения биологической очистки сточных вод

К методам биологической очистки сточных вод относят аэротенки, биологические фильтры и так называемые биопруды. Каждый способ имеет свои особенности, о которых мы расскажем вам далее.

Аэротенки

Данная биологическая методика очистка предполагает взаимодействие очищенных предварительно механическим способом стоков и активного ила. Взаимодействие происходит в специальных емкостях – они состоят минимум их двух секций и оборудуются системами аэрации. Активный ил содержит большое количество аэробных микроорганизмов, которые в соответствующих условиях выводят из стоков различные загрязнители. Ил – это сложная система биоценоза, в которой бактерии при условии регулярного поступления кислорода начинают поглощать органические примеси. Биологическое очищение происходит постоянно при одном главном условии – в воду должен поступать воздух. Когда переработка органики завершается, уровень потребления кислорода (БПК) падает, и вода подается в следующие секции.

В других секциях в работу включаются бактерии-нитрификаторы, которые перерабатывают такой элемент как азот аммонийных солей с образование нитритов. Данные процессы осуществляет одна часть микроорганизмов, другая же поедает нитриты с образованием нитратов. По завершении данного процесса очищаемые стоки подаются во вторичный отстойник. Тут активный ил выпадает в осадок, а очищенная вода направляется в водоемы.

Биофильтры

Биофильтр – популярная среди владельцев загородных домов биологическая станция очистки. Она представляет собой компактное устройство, в состав которого входит резервуар с загрузочным материалом. В виде активной пленки в биофильтре находятся микроорганизмы, которые осуществляют те же процессы, что и в первом случае.

Виды установок:

• двухступенчатые;
• капельной фильтрации.

Производительность устройств с капельным типом фильтрации низкая, но именно они гарантируют максимальную степень очистки стоков. Второй тип более производительный, но качество очистки будет примерно таким же, как и в первом случае. Оба фильтра состоят из так называемого «тела», распределителя, дренажной и воздухораспределительной систем. Принцип работы биофильтров аналогичен принципу работы аэротенков.

Биологические пруды

Для проведения очистки стоков данным способом должен быть открытый искусственный водоем, в котором будут протекать процессы самоочистки. Данный способ является самым эффективным, подходят даже неглубокие пруды глубиной до одного метра. Значительная площадь поверхности позволяет воде хорошо прогреваться, что также оказывает необходимое воздействие на процессы жизнедеятельности принимающих участие в очистке микроорганизмов. Максимально эффективным данный способ является в теплое время года – при температуре около 6 градусов и ниже процессы окисления приостанавливаются. Зимой очистка не происходит вообще.

Виды прудов:

• рыбоводческие (с разбавлением);
• многоступенчатые (без разбавления);
• пруды доочистки.

В первом случае стоки смешиваются с речной водой, после чего направляются в пруды. Во втором вода направляется в водоем без разбавления сразу после отстаивания. Первый способ требует около двух недель времени, а второй месяц. Преимущество многоступенчатых систем – сравнительно невысокая цена.

В чем преимущества биологического метода очистки сточных вод?

Биологическое очищение стоков гарантирует получение практически на 100% чистой воды. Однако учтите – как самостоятельный метод биостанция не используется. Получить кристально чистую воду можно только в том случае, если сначала удалить неорганические примеси другими способами, а потом убрать органику биологическим методом.

Тонкослойные разновидности

Чтобы увеличить эффективность отстаивания, применяются отстойники тонкослойного типа. Сооружение отличается малой глубиной, что позволяет сократить размеры, так как процесс отстаивания происходит быстро.

Среди преимуществ использования:

• имеет компактные размеры;
• уменьшает расходы на монтаж;
• увеличивает скорость очищения стоков.

Тонкослойные отстойники бывают двух видов:

1. Пластинчатые. Состоит из ряда пластин, между которыми происходит движение воды. Бывают трех видов: перекрестные, прямоточные, противоточные. Первый вид имеет ток воды перекрестный.В прямоточном, движение выделенного осадка и очищенной воды имеет одинаковое направление. В противоточном виде очищенная сточная вода двигается в противоположном направлении осажденных примесей.
2. Трубчатые. Представляют собой трубу, имеющую небольшой диаметр и длину около метра. Различаются по углу наклона: малый, крутой. Малый угол наклона позволяет совершать один цикл, состоящий из осветления и промывки.Применяется для очистки жидкости с незначительным количеством примесей. Крутой наклон позволяет стекать не только осветленной воде, но и сползать осевшему осадку. Что избавляет от промывки трубы.

Эффективность пластинчатых и трубчатых видов одинакова.

Виды

Отстойник очистных сооружений по способу закачки жидкости бывает 2 типов:

• динамический — действует непрерывно при медленно движущихся потоках;
• статический — функционирует после заполнения емкости стоками.

Динамические

Выбор вида сооружения зависит от технологической схемы очистки канализационных вод, рельефа площадки, пропускной способности устройства, геологических условий.

Динамические септики делятся на 3 типа:

• вертикальные;
• горизонтальные;
• радиальные.

Вертикальный отстойник представляет емкость квадратной, цилиндрической формы. Дно имеет вид конуса, пирамиды. Стоки движутся сверху вниз. Осадок собирается на дне.

Осветленная жидкость поднимается в верх восходящим потоком. Примеси, не выпавшие в осадок, задерживаются барьером, находящимся перед сливным отверстием. Схема сооружения позволяет использовать конструкцию септика при низком уровне грунтовых вод.

Недостатки:

• осадок трудно извлечь из емкости;
• пропускная способность — 1 тыс. куб. м в сутки;
• удаляется до 40% взвеси.

Преимущества:

• просто установить и обслуживать;
• большой слив жидкости из верхней доли.

Горизонтальные отстойники устроены в форме прямоугольника, разделенного на отсеки. Поток движется в горизонтальном направлении. В комплекте идет оборудование для сбора и распределения воды. Осадок, всплывающие примеси собираются при помощи скребка.

Недостатки:

• скребок имеет короткий срок службы;
• есть участки, где скребок не выгребает осадок.

Преимущества:

• производительность 15-50 тыс. куб. м;
• удаляется 60% примесей.

Радиальные сооружения являются разновидностью вертикального вида. Отличие — более широкий диаметр, меньшая высота емкости. Водные потоки перемещаются от центра к периферии. Осадок со дна собирает скребковое устройство. Легкая взвесь скапливается в подвесном приспособлении.

Недостатки:

производительность составляет 20 тыс. куб. м. за сутки.

Преимущества:

• осветляет сильно мутную воду,
• удаляет 50% примесей.

Классификация в зависимости от очищаемых веществ:

• нефтеловушки;
• мазутоловки;
• песколовки;
• бензоловки;
• жироловки.

Конструкции отстойников динамического вида обеспечивают движение воды под разными углами. Слой воды утончается, осадок выпадает быстрее. Постоянно повторяющийся процесс повышает эффективность сооружений.

Статистические

Схема отстойников статистического типа позволяет извлекать из сточных вод нефтепродукты. Процесс очистки занимает 48 часов.

Принцип действия:

• заполнить;
• отстоять;
• выкачать.

Благодаря буферной системе (возводится несколько емкостей), выравнивается неравномерная подача сточных вод, в них уменьшается концентрация нефтеотходов.

Достоинства:

• герметичность;
• короткий срок строительства.

Особенностью является необходимость постройки емкостей большого объема. Примеси, которые оказались на поверхности, удалить можно при помощи откачки. Поэтому чертеж устройства отстойника предполагает минимум два буферных водоема.

При выборе отстойника нужно учесть плюсы и минусы каждого вида сооружения. Тип и конструкция устройства должны учитывать технические характеристики, условия местности, пропускную мощность агрегата.

Забота о комфорте

Безусловно, красивый фасад здания – это гордость домовладельцев.

Но, есть и более прозаичные вещи, о которых нужно помнить всегда.

Коттеджные и дачные поселки, довольно, редко подключают к центральной магистрали.

Как правило, каждому собственнику частной постройки приходится выходить из сложившейся ситуации в индивидуальном порядке.

Запомните! К такому важному делу, как обустройство канализации нужно подходить серьезно и с полным осознанием того, что вы собираетесь делать. При постройке автономно работающей канализации, необходимо, до мельчайших подробностей продумать, каким образом установить оборудование, в котором будут накапливаться и отстаиваться стоки

При постройке автономно работающей канализации, необходимо, до мельчайших подробностей продумать, каким образом установить оборудование, в котором будут накапливаться и отстаиваться стоки.

И тот, и другой вариант имеет аналогичную особенность работы, которая основывается на законах силы тяжести.

Система водоотведения (как сделать расчет локальных очистных сооружений прочитайте в этой статье) предусматривает специальные резервуары-накопители, в которых стоки разделяются на фракции по весу.

Жидкая субстанция, перетекая из одной емкости в другую, будет оставлять на дне тяжелые включения. Поэтому периодически нужно будет камеры отстойников чистить от накопившейся грязи.

Для оптимальной работы отстойника нужно добиться того, чтобы жидкость, как можно медленнее, перетекала из одной камеры в другую.

Маленькая скорость передвижения стоков – это гарантия оседания значительной части загрязнений (видео про чистку канализационных труб своими руками посмотрите здесь).

Определенная часть донных отложений перерабатывается анаэробными бактериями, а некоторый процент – минерализуется.