Принцип работы очистных сооружений канализации

Какие бывают канализационные очистные сооружения – виды. преимущества и недостатки

С помощью канализационных очистных сооружений осуществляется отвод хозяйственных, атмосферных и промышленных стоков. Ошибки в их проектировке и строительстве чреваты многими негативными последствиями.

Как работает канализация

Состоят локальные очистные сооружения канализации из ряда отдельных модулей.

Несмотря на то, что набор блоков может отличаться, алгоритм работы у всех систем одинаковый:

1. Вначале поступившие внутрь стоки проходят механическую очистку. Это позволяет извлечь крупные частицы минерального и органического происхождения. Приспособления применяются самые простые – решётки и сита. Чтобы отфильтровать менее крупные фракции (стеклянный бой, песок, шлак), используются песколовки. Благодаря мембранным приспособлениям достигается более тщательная чистка. Отстойник позволяет выявить взвешенные компоненты – в основном речь идет о минеральных примесях.
2. Далее в работу вступают очистные сооружения биологической очистки. Чтобы разложить органические соединения на отдельные компоненты, используют бактерии повышенной активности. Жидкие составляющие проходят через биофильтр, что позволяет получить ил и газообразные соединения.
3. Последним этапом работы локальных канализационных очистных сооружений является обеззараживание отходов химическим путем. Выходящая наружу жидкость с точки зрения санитарных норм вполне подходит для технического использования.

Разновидности канализационных систем

Разработка местных очистных сооружений осуществляется до того, как будут проводиться основные строительные мероприятия. Перед началом проектирования проводится подбор наиболее оптимальной системы, учитывая ее назначение, характер стоков и их объем.

Давайте рассмотрим, как устроена канализация в городе. В настоящее время существуют следующие виды очистных сооружений:

• Локальные.
• Индивидуальные (автономные).
• Блоки и модули.

Локальные очистные сооружения

Локальный тип очистных сооружений позволяет собирать и очищать стоки на отдельных объектах. В зависимости от типа обслуживаемых зданий, локальные системы делятся на хозяйственно-бытовое и промышленные. Традиционное устройство очистных сооружений предусматривает постепенное снижение скорости сточных вод по мере их удаления от точки сброса. При этом твердые фракции постепенно выпадают в осадок, образуя на дне трубы налет. Для удаления оставшихся примесей используются системы доочистки.

Принцип работы очистных сооружений канализации классического типа подразумевает наличие достаточно габаритных ёмкостей (или – отстойников). Они нужны для отстаивания отходов. Подобные системы очистных сооружений практически не применяются для оснащения небольших частных построек. Как показал опыт эксплуатации локальных очистных сооружений, что эти конструкции больше всего подходят для небольших населенных пунктов, в которых отсутствуют централизованные канализационные магистрали.

Септики

Данные приспособления широко применяются при устройстве очистных сооружений канализации автономного типа. Как правило, речь идет о загородных домах. Важно понимать принцип работы автономной канализации, если вы собираетесь ее самостоятельно делать или обслуживать.

Сами конструкции представляют собой пластиковые баки, и обладают целым рядом полезных качеств:

• Небольшой вес. Это облегчает транспортировку и монтаж септиков. При этом не требуются никакая подъемная спецтехника.
• Стойкость по отношению к агрессивным средам. Содержащиеся внутри стоки не повреждают емкости.
• Инертность к коррозии. Засыпанный землей септик не ржавеет.
• Хорошие прочностные характеристики.

Производители септиков предоставляют инструкцию, из чего состоят очистные сооружения. Внутри емкости может быть различное количество секций, каждая из которых выполняет отдельную функцию. Это могут быть отстойники, биологические или механические фильтры. Септиками обычно комплектуются приватные очистные сооружения. Они очень просты в обслуживании и эксплуатации, демонстрируя отличную долговечность. Схема канализации может быть полностью автономной. Для улучшения степени очищения отходов в состав конструкция очистных сооружений вводят дополнительные секции. Наиболее популярный вариант – фильтрационные и аэрационные поля.

Аэротенки

Эти приспособления входят в состав габаритных промышленных очистных сооружений канализации. Их функция состоит в переработке заводских и фабричных отходов. Аэротенки представляют собой емкости больших объемов, в которых вода перемешивается с активным илом.

Чтобы повысить скорость реакции, жижу обогащают кислородом. Бывают случаи, когда аэротенки включаются в состав автономных канализаций загородных построек. Для этих целей были разработаны портативные баки, которые для удобства устанавливают внутри септиков. Для повышения эффективности аэротенков их могут комплектовать специальными уловителями, позволяющими выводить из отходов жир и нефтепродукты.

Биологические фильтры

В составе канализационных конструкций часто присутствуют биологические фильтры. Как правило, речь идет о встроенных элементах. Биофильтрами обычно усиливают локальные очистные системы. Основным активным веществом для биологической фильтрации выступают специальные бактерии, благодаря которым существенно убыстряется процесс разложения отходов. В результате получается достаточно чистая вода, в составе которой отсутствуют вредные для окружающей среды компоненты. Ее разрешается сливать в грунт или ближайший водоем.

Ливневки

Целью очистных сооружений является выведение из стоков вредных примесей неорганического и органического характера. После этого отфильтрованную воду разрешается применять для полива городов и полей. Сбор, транспортировка и очищение талых и дождевых вод осуществляется посредством ливневой канализационной системы. Традиционные канализационные магистрали для этих целей не предназначены.

Благодаря ливневой системе очистных сооружений канализации достигается защита фундаментов, дорожных покрытий и газонов. Если все сделать правильно, приусадебная территория не будет подтапливаться весной и во время сильных дождей. Излишки воды посредством системы желобов и труб отводятся внутрь общего коллектора. Согласно нормативам, ливневку необходимо монтировать ниже уровня промерзания замели, чтобы она смогла бесперебойно функционировать в любое время года. В состав системы входят фильтры для устранения мелких фракций (песка, частиц стекла, каменной крошки и т.п.). Как результат, коллектор принимает очищенную воду.

В тех случаях, когда необходима более тонкая очистка стоков, водные очистные сооружения дополняются сорбционными модулями и фильтрами удаления нефтепродуктов. Это позволяет добиться такого уровня чистоты отходов, что готовую жидкость можно будет сливать в водоемы или использовать для орошения огородов и клумб. Обслуживание ливневых конструкций подразумевает периодическую замену фильтрационных картриджей.

Автономные системы

По своей конструкции автономные канализационные системы очень похожи на локальные очистные сооружения. Хотя определенные отличия, безусловно, имеются. К этому виду очистных сооружений сточных вод относят септики и емкости для аккумуляции отходов. Вначале сточные воды накапливаются внутри системы, а после проходят процедуру фильтрации.

Блоки и модули

Благодаря блочным и модульным разновидностям очистных сооружений достигается более глубокая очистка отходов. Как правило, конструкциями данного типа оснащаются заводы, фабрики и промышленные цеха.

Использование блоков и модулей позволяет достигать следующих целей:

• Высокое качество итогового результата очистки.
• Уменьшение процента иловых отложений в очищенной воде.
• Защита окружающей среды от вредного воздействия.
• Возможность повторного использования очищенной воды.

Блочные и модульные системы превосходят простейшие очистные сооружения в плане эффективности и производительности. Их потенциала вполне хватает, чтобы обслуживать все дома в районе. Блоки и модули хорошо справляются с температурными колебаниями, и могут применяться в местностях с суровым климатом.

Какой вариант лучше

Для того, чтобы определиться с разновидностью очистной системы, рекомендуется ориентироваться на следующие критерии:

1. Суммарный объем стоков, вырабатываемый данным объектом в течении суток.
2. Где находятся очистные сооружения – под землей или на ее поверхности. Местности с высоким уровнем подземных вод требуют использования поверхностных коммуникаций.
3. Из чего состоят очистные сооружения: перечень отдельных секций обычно содержится в сопроводительной инструкции.
4. Специфика монтажа очистных сооружений. Для самостоятельной установки более всего подходят пластиковые септики.

Отдельные разновидности работают в полностью автономном режиме. Другие модели очистных сооружений нуждаются в электрическом питании. По ходу сооружения необходимо учитывать существующие санитарные нормативы. Те конструкции, которые обслуживаются ассенизаторской машиной, нуждаются в обустройстве свободного подъезда.

Специфика проектирования

В процессе составления проекта очистных конструкций обязательно просчитываются все риски, способные повлиять на эффективность системы. Учета требует и существующая законодательная база, где прописаны все основные требования по защите природной среды. Очистные сооружения разрешается размещать исключительно в пределах санитарно-защищённых зон.

По ходу работы над проектом следует иметь в виду следующие моменты:

• Габариты и объём системы.
• Наиболее подходящая модель.
• Глубина прохождения грунтовых вод.
• Уровень промерзания земли на участке.
• Производительность модуля.
• Тип очищающих приспособлений.
• Специфика монтажных мероприятий.

Во избежание претензий со стороны санитарно-разрешительных инстанций, следует обзавестись рядом документов:

• Договором о приобретении или аренде земли.
• Чертежом установки коммуникаций и блоков системы.
• Результатами проверок и инспекций.
• Техническими условиями эксплуатации водных ресурсов.
• Информацией о количестве расхода воды.
• Подробным описанием очистных сооружений.

Любое нарушение санитарных предписаний чревато денежными и административными взысканиями.

Монтаж очистных сооружений канализации: как работают, устройство

Отдельным этапом строительства системы является монтаж очистных сооружений канализации. Это сложная инженерная задача, которую необходимо выполнить в соответствии с действующими нормами и требованиями. Ответственность подобных сооружений весьма высока.

Необходимо обеспечить точное соблюдение технологии. Важно рассчитать размер комплекса с учетом развития и роста города, увеличения канализационной системы. На выходе должна быть техническая вода, соответствующая санитарным нормам. Рассмотрим особенности и этапы создания подобных комплексов.

Разновидности

Крупные очистительные сооружения для канализации принято разделять на три группы:

• коммунальные. Производят утилизацию и обработку бытовых стоков;
• промышленные. Это установки, очищающие сточные воды, прошедшие технологический цикл на промышленном предприятии;
• ливневые. На них проходит очистку дождевая или талая вода, которую необходимо чистить от мусора и химических примесей (бензин, смазочные материалы, реагенты, которыми посыпают улицы).

С недавних пор выделяют еще одну группу подобных установок. Это септики или локальные очистные станции (ЛОС), действующие в автономных системах частных домов. Канализационные очистные устройства частных домов раньше существовали в единичных количествах, но сегодня их гораздо больше. Это вынуждает учитывать автономные очистные комплексы как дополнительный вид подобных конструкций. Они выполняют те же задачи, что и крупные станции.

Установка очистных сооружений на канализацию является обязательной процедурой, строго определенной с технической и санитарной позиций. Принцип работы большинства установок аналогичен, есть некоторые различия в технологии очистки.

Способы очистки стоков

Основной принцип работы очистных сооружений канализации заключается в отстаивании воды. Она предварительно проходит фильтрацию, освобождается от мусора, посторонних предметов, крупной органики. Этот процесс используется во всех комплексах, независимо от специфики или состава стоков. Помимо этого, применяются следующие виды обработки:

• биологическая. В процессе участвуют специальные бактерии, уничтожающие органику;
• химическая. В стоки вводятся реагенты и коагулянты, связывающие или нейтрализующие посторонние примеси;
• комбинированные методики (химико-механические, биохимические виды очистки).

В состав посторонних химических компонентов сточных вод входят:

• бензин, прочие виды ГСМ;
• реагенты для таяния снега на улицах;
• растворители;
• медицинские препараты и т.п.

Примечательно, что каждый метод рассчитан на удаление определенной группы примесей, поэтому не может воздействовать на другие компоненты. Например, химическая очистка удаляет растворы, но не может работать с твердыми частицами песка, мелкого мусора, прочими предметами. Поэтому в составе крупных комплексов обычно присутствуют все технологические линии для удаления любых примесей.

Необходимо помнить: от того, как работают очистные сооружения канализации, зависит экологическая обстановка в данном районе. Очистительные процессы должны обеспечить качество воды, соответствующее категории «техническая». Ее можно использовать для полива растений, мытья автомобилей, оборудования, других устройств.

Схема очистки

Рассмотрим, как работают очистные сооружения канализации города. Они представляют собой сложный комплекс связанных между собой емкостей для разных видов обработки стоков. Используются как открытые резервуары, так и герметичные секции для химической очистки воды. Стоки последовательно проходят все процессы удаления разных компонентов. На выходе получается вода, пригодная для хозяйственного использования.

Схема работы очистных сооружений канализации:

• первичная очистка от посторонних предметов (куски ткани, ветки растений, бумага и картон, прочие компоненты). Используются решетки, сетки с ячейками разной величины;
• песколовки, каскадные линии удаления песка и мелкого мусора;
• биологическая очистка (утилизация органики);
• УФ дезинфекция осветленной жидкости;
• химическая обработка.

На выходе производится контроль состава воды. Если он не соответствует нормам ГОСТ или СанПиН, технологию тщательно проверяют. Обычно увеличивают эффективность используемых процедур. Иногда в состав очистных комплексов добавляют нужные процессы.

Схема очистных сооружений канализации промышленного типа рассчитана на удаление химических и механических примесей. Они попадают в воду во время прохождения рабочего цикла. Как правило, такая вода циркулирует в замкнутой системе и не выходит наружу. В канализацию она попадает во время замены после определенного числа технологических циклов. Жидкость не имеет большого количества примесей, поэтому обработка производится по упрощенной схеме.

В составе ливневых стоков присутствует большое количество механических частиц — пыли, песка, мелкого мусора. Кроме него имеются химические вещества — удобрения, реагенты для таяния снега, ГСМ и прочие составы с поверхности земли или кровли зданий. Для этих стоков необходима механическая фильтрация с последующей обработкой нейтрализующими химическими составами.

Этапы строительства

Монтаж комплекса зависит от нескольких факторов:

• тип канализационной системы;
• состав сточных жидкостей;
• количество стоков.

Исходя их этих факторов выполняют проектные работы. Производится:

• расчет параметров комплекса;
• выбор методики обработки жидкостей;
• подбор оборудования.

Монтажные работы определяет устройство очистных сооружений канализации. В зависимости от выбранной технологии устанавливают оборудование. Комплект включает емкости определенного размера, открытые резервуары или аэротэнки. Есть системы, в которых одновременно обрабатывают ливневые и бытовые стоки. Они способны параллельно выполнять разные способы очистки.

Схема сборки ОС канализации включает следующие работы:

• подготовка;
• разметка, подготовка котлована;
• сборка и монтаж емкостей;
• соединение отделений между собой трубопроводами;
• установка насосов, аэрационных установок и прочей техники;
• пусконаладочные работы.

Порядок действий иногда дополняют или расширяют, но принципиальных изменений не делают.

Строительство ЛОС производят для обслуживания небольшой системы частного дома или коттеджа. Объемы стоков в таких случаях гораздо меньше. Однако, порядок действий практически не отличается от схемы строительства крупных, городских станций. Выполняются те же проектные, земляные и монтажные работы. Разница состоит в общем количестве трудозатрат. Надо установить емкость на заданную глубину и утеплить ее. Затем необходимо соединить резервуар с трубами и подключить электропитание.

Для настройки работы ЛОС надо согласовать подачу свежего воздуха, проверить герметичность всех соединений, организовать автоматический контроль режима работы. Кроме этого, выполняют все необходимые процедуры, определенные производителем станции. Важно постоянно сверять свои действия с инструкцией, или пригласить для запуска авторизованных техников из сервисного центра.

Видеообзор:

Как работают очистные сооружения

Далее начинается процесс механической очистки. Крупный мусор задерживается в так называемых решетках

Мусор, задержанный в решетках, поднимается скребками (гребёнками) и сваливается на конвейер. Далее он движется в пресс для обезвоживания и соответственно прессования, затем вывозится.

Дальше сточная вода течёт в песколовки.

Благодаря определенной скорости потока, крупные частицы оседают на дне, стоки проходят дальше, а песок механическими скребками сгребается в приямок, который выкачивают (к сожалению устройство которым выкачивают не смог сфотографировать).
это резервная песколовка, в ней можно увидеть те самые скребки.

Далее стоки очищенные от песка, крупного плавающего мусора движутся в первичные отстойники

Там стоки отстаиваются, сырой осадок(ил) оседает на дне, фермой (скребком) сгребается в приямок, откуда выкачивается насосами находящимися на иловой насосной станции. (Фото насосов будет в конце)

Дальше вода течёт в аэротэнтки. В аэротэнтках живут бактерии, микроорганизмы. Они активно поедают частицы ила из стоков

Далее вода течёт во вторичные отстойники с мертвыми микроорганизмами, которые поедали бактерии из стоков. Теперь это вспухший ил) Тупанул и не сфоткал его. Но по виду напоминает грязевые хлопья.

Теперь идёт повторный процесс очистки в аэротенках уже второй ступени, оттуда вода течёт в третичные отстойники, а оттуда в канал очищенных стоков

Из этого канала идёт небольшой забор воды насосами, которые прогоняют ее через хлораторную установку (фото пока нет, возможно добавлю в комментарии). Вода с достаточной концентрацией хлора после хлораторной выходит в этот же открытый канал но уже ниже по течению и смешивается с другой очищенной прозрачной водой. Дальше чистая вода сливается самотёком в реку.

Кстати. Ил из аэротенков не весь уходит на отстойники. Большая часть поступает вот в такую камеру

Откуда выкачивается на небольшой илоуплотнитель (такой же круглый отстойник) насосами

Из этого самого илоуплотнителя ил уходит на установку обезвоживания осадка (фото не могу приложить, там слишком много информации). В этой установке ил обезвоживается и на выходе остаётся почти сухое желе. По факту это продукты жизнедеятельности людей.

Вот пара фото штук которые приплывают на первую ступень очистки

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Еще раз напомню, что посты теперь можно читать на канале в Телеграме

и как обычно в инстаграме. Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.

Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!

Особенности проектирования станции очистки канализационных стоков

Очистные сооружения – устройства, представляющие комплекс технического оборудования для очищения сливных жидкостей до допустимых показателей с дальнейшим сбросом в водоемы, почву либо центральную канализацию. Возможно их повторное использование для технологических и оросительных нужд.

Виды очистных сооружений канализации

Очистительные устройства подразделяются на городские и локальные. Первые принимают смесь хозфекальных стоков от жителей города, производственных жидких отходов от индустриальных объектов, а также дождевых и талых вод.

Локальные ОСК монтируются на индустриальных объектах для очищения стоков от основных загрязняющих примесей перед сбрасыванием в центральную канализацию либо вторичным использованием. Местные автономные очистители устанавливают на приусадебных участках.

Устройство очистных сооружений канализации разнообразно и зависит от типа сточных вод и степени их загрязнения. Комплекс может состоять из следующих блоков:

• механические узлы;
• установки биоочищения;
• устройства для ионного обмена;
• кислородонасыщающие аппараты;
• фильтры для адсорбации;
• оборудование для электрохимической и физико-химической очистки;
• установки для обеззараживания.

К очистительному оборудованию относят емкости для накопления, хранения, обработки отфильтрованного осадка.

Принцип работы очистных сооружений централизованной городской канализации:

1. Очищение стоков производится механическим способом. Загрязняющие примеси задерживаются благодаря особым решеткам и пескоуловителям.
2. Мембранным устройством выполняется более тщательное очищение. В отстойнике отделяются взвеси и удаляются минеральные примеси.
3. Для дальнейшего очищения применяются биологические средства. Под действием активных бактерий происходит распад органических соединений в составе загрязненной жидкости. Стоки проходят через биологический фильтр. В результате появляется ил и газообразные соединения.

На завершающем этапе обеззараживания применяются дополнительные химические реагенты. Полученную воду можно использовать для технических целей.

Ливневая канализация

Предназначается для сбора и переноса поверхностных вод, образующихся вследствие атмосферных осадков. Главная задача ливневки заключается в отведении влаги от основания и стен домов, зеленых насаждений, дорожных покрытий.

Система очистки сточных вод ливневой канализации включает:

• водоотводы на кровле;
• воронки и водостоки, которые направляют и транспортируют влагу в ливнеприемник;
• систему трубных отрезков и лотков, передающих воду в накопитель либо расположенный поблизости овраг.

На различных участках транспортировочной системы ставят пескоуловители с контейнерами для сбора мусора. Они выполняют функцию фильтра и требуют систематической очистки.

Локальные сооружения

Конструкция разнообразна: от выгребной ямы до станции глубокой очистки канализационных стоков. В домашних условиях чаще всего используют:

• Выгребные ямы. Это самые простые ЛОС, могут быть герметичными или дренируемыми. Разрешены только для небольших домиков и дач.
• Септики – герметичные резервуары, в которые сбрасываются канализационные стоки. Там обитают анаэробные микроорганизмы, перерабатывающие осадок и способствующие очистке воды. Жидкости после септика требуется дополнительное очищение, к примеру, с помощью биофильтра, перед ее сбросом в водоем или почву.
• Аэротенки. Это герметично выполненные установки с принудительной аэрацией. Чтобы перерабатывать жидкость эффективнее, используют активный ил, содержащий в составе нужные микроорганизмы.

Для глубокой очистки монтируют состоящие из блоков и модулей канализационные станции и биореакторы. Установки такого типа снижают концентрацию ила в воде после очистки и защищают экологию и здоровье людей. Они доводят чистоту сточной жидкости до 98 процентов, что предполагает ее вторичное применение. Сооружения монтируют на производствах либо на участках вблизи жилых комплексов и крупных коттеджей.

Выбор установки

Выбирая подходящую систему очищения, учитывают:

• общий объем суточного использования воды;
• тип и принцип работы канализационной установки;
• месторасположение объекта.

Функционирование некоторых установок может производиться в режиме полной автономии. Для работы других понадобится электричество либо иные виды энергии. Есть устройства, применение которых недопустимо при близком нахождении грунтовых вод.

Особенности проектирования

При создании схемы расположения очистных сооружений требуется предусмотреть риски эксплуатации установки. Каждый вид очистной конструкции обладает своими плюсами и минусами. При подборе необходимо исходить из параметров применения:

• вероятного объема сточных вод, которые будут ежедневно поступать в очистную емкость;
• применения сооружения – на постоянной либо сезонной основе, или только по выходным;
• производительности системы;
• геологических условий месторасположения участка;
• уровня подпочвенных источников и точки замерзания грунта.

Если планируется строительство большого дома для многочисленной семьи с оборудованием нескольких санитарно-технических помещений, рекомендуется возведение автономной канализационной системы. Если вы подбираете установку для дачи либо небольшого дома – хватит обычного септика.

Регулирование по санитарным и строительным нормативам

Правила размещения очистных сооружений указаны в СНиП 2.04.03-85 и СанПиН 2.2.1. Чтобы избежать конфликта с санитарными и другими надзорными службами, нужно учитывать требования, прописанные в этих нормативных сводах, а также подготовить пакет документов:

• договор о праве собственности либо аренды;
• схему месторасположения точки, где планируется установка очистного сооружения;
• соответствие существующим санитарным нормам;
• технические условия применения водных ресурсов;
• информацию об объеме используемой и утилизируемой воды;
• проектные документы;
• описание фильтрационной системы и утилизации канализационных стоков.

Также потребуется разрешение от санэпидстанции. При нарушении санитарных норм владельца могут привлечь к административной ответственности.

Монтажные работы

Обустройство очистного сооружения состоит из шести этапов:

1. Создание проекта.
2. Осмотр площадки и определение ее готовности к установке.
3. Возведение устройства.
4. Подсоединение установок к коммуникационным сетям.
5. Работы по пуску и наладке, регулировка и настройка автоматического оборудования.
6. Тестирование и сдача объекта.

Определение полного объема установочных работ зависит от особенностей местности и конструкции очистной установки.

При составлении схемы устройства и последующем монтаже руководствуются санитарными и строительными нормативами.

Если для откачки отходов придется использовать ассенизаторскую машину, понадобится обустроить свободный подъезд к накопительной емкости.

Современные канализационные установки представляют собой удобные устройства для эффективной очистки сточных вод. При грамотном применении они обеспечат комфорт жителям домов и владельцам предприятий и позволят предотвратить экологическое загрязнение местности.