В чем преимущества биологического метода очистки сточных вод

Физико-химические и химические методы очистки


Такие методы эффективны для очистки стоков от растворённых веществ и некоторых взвешенных примесей.

Одним из таких методов является флотация. Этот способ является одновременно и физико-химическим, и механическим. Он позволяет извлечь частицы, которые плохо смачиваются водой (гидрофобные) и поднять их на поверхность вместе с пузырьками газа или жиров. Он применяется в различных областях, а при очистке воды позволяет уменьшить содержание некоторых твёрдых и органических примесей. Метод считается довольно эффективным, так как с его помощью удаляют 9/10 всех примесей.

Применение сорбентов также может использоваться для очистки загрязнённых вод. Адсорбция может быть физической и химической. В качестве сорбентов используют высокопористые материалы: торф, глины, золу и другие.

Коагуляция представляет собой процесс укрупнения частиц за счёт их слипания друг с другом. При этом мельчайшие коллоидные взвеси, которые не удалось удалить механическими способами, превращаются в более крупные частицы, оседающие на дно. Коагуляция может начаться при введении в раствор специальных реагентов (флокуляция, гетерокоагуляция), либо под действием электрического тока (электрокоагуляция).

Метод ионного обмена. Он основан на взаимодействии между ионами загрязняющих веществ и твёрдого вещества – ионита. При очистке сточных вод иногда применяются ионообменные фильтры. Одним из видов ионного обмена является электродиализ. В данном случае вещества перемещаются под влиянием электрического поля, а сам ионный обмен происходит на ионообменных мембранах.

Иногда для очистки вод применяется выпаривание. Оно позволяет увеличить концентрацию растворённых веществ, после чего происходит кристаллизация. Такую очистку можно проводить только при высоких концентрациях загрязняющих веществ.

Аэротенки-смеситель

Различают аэротенки-смесители, аэротенки-вытеснители и аэротенки промежуточного типа. В зависимости от местных условий аэротенки проектируют либо на полную, либо на частичную биологическую очистку. По технологической схеме различают аэротенки одноступенчатые, двухступенчатые и аэротенки с регенераторами.  

График для зависимости илового индекса от нагрузки.  

Различают аэротенки-смесители, аэротенки-вытеснители и аэротенки промежуточного типа. В зависимости от местных условий аэротенки проектируют либо на полную, либо на частичную биологическую очистку.  

Аэротенки, аэротенки-смесители, аэротенкн-вытеснители, предназначенные для биохимического аэробного окисления растворенных и коллоидных органических веществ сточных вод, представляют собой резервуары, в которых медленно протекает смесь активного ила с очищаемой сточной водой. Для очистки сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалсодержа-щее сырье, могут применяться аэротенки без специальной камеры регенерации активного ила и со специальной камерой регенерации: одно -, двух — и многоступенчатые; аэротенки с отдельным вторичным отстойником и в блоке с ним; с пневматической, механической и комбинированной пневмомеханической аэрацией.  

Аэротенки, аэротенки-смесители, аэротенкн-вытеснители, предназначенные для биохимического аэробного окисления растворенных и коллоидных органических веществ сточных вод, представляют собой резервуары, в которых медленно протекает смесь активного ила с очищаемой сточной водой. Для очистки сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалсодержа-щее сырье, могут применяться аэротенки без специальной камеры регенерации активного ила и со специальной камерой регенерации: одно -, двух — и многоступенчатые; аэротенки с отдельным вторичным Отстойником и в блоке с ним; с пневматической, механической и комбинированной пневмомеханической аэрацией.  

Рекомендуется использовать аэротенки-смесители конструкции кафедры канализации МИСИ им. Подача воздуха в них осуществляется механическим поверхностным аэратором дискового типа с вертикальной осью вращения. Аэратор приводится во вращение от электродвигателя через редуктор. Аэратор используется не только для насыщения сточной воды кислородом воздуха, но и для перемешивания обрабатываемой воды с активным илом и возврата активного ила из вторичного отстойника в аэротенк. Аэротенки-смесители рекомендуемой конструкции несложны в изготовлении, экономичны в эксплуатации и просты в обслуживании.  

Наибольшее распространение получили аэротенки-смесители, совмещенные со вторичными отстойниками.  

При одинаковой пропускной способности аэротенки-смесители занимают меньшую площадь по сравнению с биофильтрами, а также требуют меньших капитальных вложений, хотя эксплуатационные расходы несколько выше.  

На всех этих заводах действуют аэротенки-смесители.  

В качестве биологических окислителей рекомендуется применять аэротенки-смесители с регенераторами. Окислительная мощность аэро-тенков 0 5 — 0 8 кг / м3 сутки.  

Схемы канализации красильно-отделочных фабрик.  

При проектировании станции аэрации следует применять аэротенки-смесители, что дает возможность очищать жидкость с высокой щелочностью ( рН9) и устранять резкое влияние токсических веществ — сульфидов и хрома. Окислительная мощность аэротенков должна приниматься не более 700 г БПКполн на 1 ж3 полезной емкости сооружения в сутки.  

Для очистки высококонцентрированных производственных сточных вод применяют аэротенки-смесители. Рассосредоточенная подача сточной жидкости и активного ила по длине аэротенка позволяет выравнивать скорость потребления кислорода и повышать окислительную мощность сооружений. Более совершенной является двухступенчатая схема аэротенков-смесителей с регенераторами.  

Схема устройства аэротенков.  

На практике чаще всего применяют аэротенки-вытеснители и аэротенки-смесители. На рис. 55, а показана схема аэротенка-вытеснителя.  

Способы и устройства

Биологическая очистка стоков делится на 2 основные разновидности:

  1. Естественная. Не используется в качестве основной очистки, а служит скорее дополнительным процессом. В основе естественного преобразования стоков лежит принцип природного удаления или переработки вредных микроорганизмов растительной средой или почвой.
  2. Искусственная. Данная разновидность очистки делится на 2 подвида:
    • Аэробная. В аэробных системах применяют бактерии, жизнедеятельность которых возможна только в кислородной среде.
    • Анаэробная. Способ очистки противоположный аэробному – в резервуары помещаются бактерии, для работы которых не требуется избыток кислорода.

При аэробной очистке используются бактерии вместе с небольшим количеством твёрдых неорганических веществ.

Данная смесь получила название «активный ил». Имеет не слишком плотную структуру и тёмно-коричневый цвет.

Последствиями аэробной очистки являются твёрдые вещества, а после анаэробного воздействия остаётся метан.

Важно! Метан, как и очищенные сточные воды, можно использовать в промышленных или сельскохозяйственных целях.

Рассмотрим более подробно каждый из методов биологической очистки сточных вод.

Биофильтры

В современных биофильтрах используется исключительно аэробная среда. В промышленных масштабах биофильтры представляют собой круглые бассейны больших диаметров. Помимо «активного ила» используется дренажный фильтр – слой шлака или гальки, толщиной от 2 до 5 см.

Последовательность очистки сточных вод в биофильтре:

  1. Стоки подаются в бассейн под напором и проходят первичную степень очистки – слой дренажа. Крупные частицы загрязняющих веществ остаются в шлаке или гальке, более мелкие – отстаиваются в открытом резервуаре.
  2. После прохождения первой степени очистки, в сточные воды добавляют бактерии – аэробы. Биофильтры имеют открытую конструкцию, поэтому начинается реакция поглощения аэробами загрязняющих веществ.
  3. После окончания реакции, на поверхности стоков остаётся тонкая плёнка, которую смывают под напором воды. Остаётся только очищенная техническая жидкость.

Биопруды

Биопруды отличаются от биофильтров уникальностью бактериальной среды – в них может использоваться как анаэробная, так и аэробная среда.

После очистки остается природный ил, который можно использовать в качестве удобрения или кормовой базы.

Чаще всего используют пруды-смесители – конструкции, в которых могут одновременно протекать как анаэробные, так и аэробные процессы. При этом процессы не пересекаются и протекают параллельно.

Метатенки

Данные конструкции созданы исключительно для полной переработки осадка, который возникает после процесса жизнедеятельности анаэробных или аэробных бактерий.

В основе конструкции метантенков преобладают 2 формы:

  • цилиндрическая.
  • прямоугольная.

Принцип действия:

  1. По трубопроводу в метантенк поступает осадок.
  2. Запускается специальная система подогрева, ускоряющая процесс разложения элементов. Основным элементом системы служит радиатор, через который проходит пар или жидкость.
  3. Жиры и белки, находящиеся в осадке, раскладываются на метан и углекислый газ, которые по другому трубопроводу поступают наружу.
  4. Вещества, которые не поддаются полной переработке, высушивают и используют в качестве удобрений.

Фильтрационные или дренажные поля

В основе принципа действия данного сооружения – очистка стоков путём пропускания их через дренажный слой. Основное требование для установки дренажного поля – достаточный уровень грунтовых вод, не менее 1.5 м.

Интересно! Фильтрационные поля могут быть различной формы: от классического параллельного расположения траншей, до уникальной «змейки» или «ёлочки».

Все трубы очистной системы располагаются в одном большом котловане дренажного поля – это основное отличие данной конструкции от фильтрующих траншей.

Каждое дренажное поле имеет несколько очистных отсеков:

  • В первом происходит грубое разделение стоков и твёрдых загрязняющих веществ.
  • Во втором отсеке на частично очищенную жидкость воздействуют анаэробные бактерии.
  • В последнем отсеке переработанный бактериями ил оседает на дно и со временем удаляется.

Аэротенки

Аэротенки по своей конструкции и принципу действия очень похожи на биопруды. В них также происходит смешивание бактериальной среды со стоками, но не природным путём, а под действием аэраторных систем, которые нагнетают большое количество кислорода в резервуары.

Аэротенки – это системы с высоким КПД. Для их непрерывной деятельности необходима постоянная работа аэраторной системы.

Среднее количество кислорода в системе не должно находится ниже отметки 0,5 мг/дм³, а показатель 0,2 мг/дм³ уже считается критическим.

Очистные сооружения

Для переработки стоков, относящихся к бытовому типу,  применяются комплексные сооружения, к элементам которых относятся:


отстойники, в них происходит расслоение взвешенных частиц. Те, что с большим удельным весом, выпадают виде осадка. Инородные элементы, которые легче жидкости, уходят в поверхностные слои;

Очистные станции

  • песколовки, они выполняют роль фильтра, в котором собираются примеси, не поддающиеся растворению, например, песок, битое стекло, шлаки и т.д.;
  • решетки, их назначение улавливать содержащийся в стоках крупноразмерный мусор, например, ветошь, полиэтиленовые кульки или ветки.

В быту широко применяются септики, по сути они представляют собой мини отстойники. Для улучшения их результативности используются специальные биопрепараты, называемые антисептиками. Они содержат в своем составе различные виды микроорганизмов, способствующих разложению выпадающей в осадок органики.

Чтобы очистить отстойник при его заполнении илом, используется насос, эту процедуру достаточно выполнять один раз в несколько лет.

Видео: Как чистят сточные воды.

Аэротенк несколько отличается по принципу действия от отстойника, схема его работы отображена на картинке.

Схема работы аэротенка для переработки вод, относящихся к сточным

Используемые обозначения:

  • А – аэротенк;
  • B – отстойник для обогащенной кислородом смеси ила и канализационных стоков;
  • c – патрубок для подачи бытовых стоков (подключается канализация);
  • d – поступление смеси стоков и ила;
  • е – отвод очищенной жидкости;
  • f – патрубок для откачки излишков ила;
  • g – возврат ила.

Принцип действия

  • поступающие стоки «с» соединяются с активным илом в резервуаре аэротенка «А»;
  • смесь обильно аэрируется, что способствует процессу биологического окисления, в результате которого происходит быстрое разложение органики;
  • обогащенная кислородом смесь воды и ила «d» подается в резервуар «B»;
  • прошедшая очистку жидкость «е» откачивается по мере заполнения;
  • необходимое количество ила возвращается через отводы обратно для смеси со стоками «g», в то время, как его излишки выводятся через патрубок «f».

Данный способ довольно эффективен, если произведен правильный расчет и соблюдается технологический процесс, характеристика переработки воды приближается к 98%.

Аэротенки очищают воду от органики, при этом удаляют из нее азот и фтор, а также их соединения. Единственный недостаток этого способа — критичность к содержанию в стоках токсичных и губительных для бактерий соединений.

Использование аэротенка

Заметим, что высушенный ил с аэротенка, как и осадок из септика или отстойника, для бытовых вод, относящихся к сточному типу, являются отличным удобрением.

Для переработки производственных сточных отходов с завода или производственного предприятия используются сооружения, чей принцип действия очистки воды аналогичен отстойникам, например, нефтеловушки, устанавливаемые на НПЗ. Единственное отличие этих устройств связано со способом удаления загрязнений.

Флотаторы, эти сооружения позволяю ускорить процесс выделения из вод, относящихся к сточному типу,  легких фракций. С этой целью резервуар-отстойник подвергается аэрации.

Флотационная установка

Взвешенные вещества, содержащиеся в стоках, также могут выводиться при помощи гидроциклонов. В принцип их работы заложено использование центробежных сил, возникающих при быстром движении воды внутри цилиндроконического корпуса аппарата.

Для отбора из жидкости взвешенных веществ мелкодисперсного типа применяются очистные фильтрующие установки, в качестве фильтра может выступать крупнозернистый песок, а также сетчатый или тканевый материал.

Принцип работы станций биологической очистки

Станции, где осуществляется биоочистка канализации, называются реакторы SBR. В них происходит прерывистая аэрация колоний активного ила. В результате таких действий аммоний преобразовывается в азот, при этом фосфатаккумулирующие бактерии способствуют удалению фосфора из стоков.

Внутри корпуса, изготовленного из вспененного полипропилена, станции располагаются:

  • блок автоматического управления;
  • компрессор;
  • 4 камеры, а именно приёмная камера, резервуар-аэротенк, камера для стабилизации активного ила и вторичный отстойник.

Шаги очистки сточных вод на аэрационных станциях:

  • Происходит разделение сточных вод на фракции в приёмной камере.
  • Затем сточные воды насыщаются кислородом. Стоки перекачиваются за счёт работы насосов-эрлифтов, другими словами, на воды воздействуют пузырьки воздуха, при этом не происходит повреждение биомассы.
  • При попадании биомассы в аэротенк, они превращаются во взвешенный активный ил, на хлопьях которого осуществляется основное очищение.
  • После этого отработанный ил поступает в камеру, где происходит стабилизация активного ила.
  • Во вторичном отстойнике выполняется освобождение очищенных стоков от частиц, которые находятся во взвешенном состоянии.
  • Когда процесс очищения стоков завершен, стоки выводятся в водоём или просто на рельеф участка.
  • Пройдя все процессы, ил становится безопасным и вполне может использоваться как биотопливо или хорошее удобрение для растений на даче.

Процесс монтажа станций биологической очистки

К преимуществам монтажа оборудования стоит отнести отсутствие необходимости использовать специальную технику. Итак, следует придерживаться определённой последовательности:

  • сначала делается котлован;
  • если наблюдается высокий уровень расположения грунтовых вод, то нужно будет формировать пригрузочную плиту. В случае с необводненными грунтами станцию придётся устанавливать на утрамбованную площадку;
  • станцию погружают в котлован;
  • котлован послойно засыпают песком и осуществляют его утрамбовку;
  • монтируются входные и выходные канализационные трубы;
  • подводят электрический кабель;
  • выполняется планировка участка, при этом на поверхности будет виден только люк.

Особенности монтажа

В процессе монтажа станции биологической требуется учитывать такие особенности:

  • биореактор следует монтировать на небольшом расстоянии от дома, при этом станцию полностью или частично погружают под землю;
  • для монтажа не используются бетонные кольца, поэтому существенно снижаются затраты на строительные работы;
  • станцию обычно устанавливают на бетонную плиту;
  • край биореактора обсыпается песком и после этого землей;
  • если оборудование отличается небольшой мощностью, то таймер и компрессор будут располагаться возле реактора в технологическом колодце. Если есть необходимость, блок управления можно устанавливать с внешней стороны биореактора;
  • с помощью специальных кожухов защищают воздуховоды и кабели;
  • если нет возможности организовать сток воды в оборудование самотёком, то необходимо установить насосную станцию.

Монтаж станции биологической очистки

Топ-3 производителей

Сегодня есть возможность  подобрать очистные сооружения на любой вкус и карман от отечественных и зарубежных производителей. Вот несколько  наиболее известных станций биологической очитки.

Биотанк

Биотанк – это станция глубокой биологической очистки, произведенная российской компанией «Тритон Пластик». Данная  компания сегодня считается одной из лидирующих на рынке локальных очистных сооружений в России.

Преимущества Биотанк:

  • Компактные. Существуют разновидности в горизонтальном и вертикальном исполнении.
  • Цены варьируют от 30 до 90 тыс.
  • Обслуживание раз в 1-3 года.
  • Сутки могут работать без электропитания.
  • Степень очистки стоков 95-98%.
  • Могут устанавливаться при любом уровне грунтовых вод и типе почв.

У производителя есть один большой недостаток – серия Биотанк представлена лишь моделями, которые рассчитаны на 1-10 человек.

Модельный ряд:

  1. БИОТАНК-8 пр.
  2. БИОТАНК 3 пр.
  3. БИОТАНК-3 сам.
  4. БИОТАНК-5 сам.
  5. БИОТАНК 10 сам и т.д.

Graf Picobell

Бренд принадлежит немецкой компании. Продукция этой компании является наилучшей в мире на рынке очистных сооружений.


Плюсы Graf Picobell:

  • обслуживание 1-2 раза в год;
  • гарантия 15 лет;
  • минимальный объём резервуара рассчитан на 4-5 человек;
  • степень очистки 95-98%;
  • вода внутри системы передвигается самотёком;
  • простота конструкции;
  • может работать в обычном режиме даже при единовременном сбросе стоков до 800 л.

Минусы:

  • в канализационные сети не должны попадать агрессивные моющие средства;
  • цена – 150-300 тыс;
  • работает только от сети.

АкваБиом

Одна из крупнейших российских компаний, занимающаяся производством автономных канализаций.

Достоинства АкваБиом:

  • модели рассчитаны на 300-345 человек;
  • лёгкий корпус;
  • очищенные стоки можно сбрасывать в рыбохозяйственные водоёмы;
  • производительность от 40 до 500 м3 в сутки;
  • функционирует до -35С;
  • низкая цена – от 70 тыс.

Недостатки:

  • нельзя производить залповый сброс стоков;
  • в систему не должны попадать хлорсодержащие вещества, лекарства.

Наименование моделей:

  1. БИО-Б-П-100.
  2. БИО-Б-П-50.
  3. БИО-Б-П-450.
  4. БИО-С-П-40 и т.д.

Устройство наружной канализации

В большинстве случаев из-за отсутствия магистральных водопровода и канализации используются автономные системы канализации. Рассмотрим их ниже.

Самый простой вид автономного сбора и удаления нечистот — надворная уборная с устройством выгребных ям. Сбор и обработку сточных вод следует производить в фильтровальной траншее с гравийно-песчаной засыпкой, расположенной на расстоянии не ближе 4 м от границ соседнего участка и не менее 6 м от дома.

Такое решение, конечно, не обеспечивает комфортных условий и имеет массу недостатков, но в реализации оно самое экономичное.

Фильтровальная траншея для сбора и отвода сточных вод

Большинство застройщиков устраивают на своем участке септик, который позволяет обеспечить удобства не хуже, чем в городской квартире. Септик — очистное сооружение автономной канализации. В основе современных решений — очистка сточных вод с помощью активной аэрации: осаждения и разложения взвешенных частиц, биологической очистки и фильтрации, в том числе в грунтах за счет использования поглощающих способностей почвы.

В основу работы септика заложен принцип грунтовой очистки.

Схема фильтровального колодца

Все стоки проходят через септик, где грубодисперсные частицы сначала осаждаются, а затем через распределительный колодец направляются в подготовленный грунтовый фильтр, состоящий из двух слоев — щебня и песка.

Септик устанавливают под землей на территории участка. Такая система препятствует распространению запаха. Протекающие стоки не попадают в колодцы, не загрязняют поверхностные и грунтовые воды.

Септик может быть рассчитан на обслуживание как одного индивидуального дома, так и нескольких. Он служит для предварительной очистки сточных вод и их частичного отведения. При постоянном проживании в загородном доме нужно будет откачивать воду из септика и вывозить ее на специализированные очистные станции. По санитарным нормам процесс очистки воды должен длиться три дня. Для этого объем септика рассчитывают с превышением в три раза суточного объема сточных вод. При устройстве необходимо установить грунтовый фильтр — систему траншей со щебнем.

В настоящее время используются следующие конструкции септиков:

  • заводского изготовления, как правило, из ПВХ;
  • сборные септики, возводимые на участке, обычно металлические, железобетонные, кирпичные

Металлический септик

Рассмотрим устройство септика заводского изготовления из ПВХ.

Конструкцию устанавливают в котлован на подготовленное основание таким образом, чтобы между стенками септика и откосами ямы было расстояние не менее 25 см с каждой стороны, а крышка находилась на 20 см выше уровня земли. Основание выполняют из монолитного бетона толщиной 100 мм, армированное дорожной сеткой, к которому конструкцию крепят анкерными болтами. Септик монтируют строго горизонтально.

При установке отметки крышки относительно уровня земли следует учитывать возможность дальнейшей планировки и подсыпки грунта на участке. После этого выполняют обратную засыпку котлована.

Аналогично устанавливают сборный септик, возводимый на участке. Материалом для камер таких очистных сооружений служит кирпич, железобетон или металл. При установке сборного септика необходимо уплотнить грунт, выполнить песчаную подсыпку толщиной 100 мм с добавлением цемента в пропорции 1:10.

Металлический септик состоит из двух отдельных емкостей, которые соединены друг с другом и имеют люк для откачки вод. Элементы септика сваривают между собой; для защиты от коррозии их покрывают битумной мастикой. Металлический септик также устанавливают на железобетонное.

Схема металлического септика

Конструкцию септика из кирпича выполняют на цементно-песчаном растворе. Толщина стенок — 250–380 мм.

Септик с кирпичными стенками

Септик с монолитными железобетонными стенками размещают непосредственно на участке. Для этого устраивают опалубку, в которую устанавливают арматурную сетку и заливают бетон. Толщина стенок — не менее 150 мм.

Септик с бетонными стенками

Как делать


Перед тем, как начинать строительство канализации в частном доме, требуется провести расчет потребления и водоотведения. Для того чтобы все правильно рассчитать, необходимо воспользоваться специальными ГОСТами и СНиПами.

Пример расчета

В первую очередь, нужно выяснить, какова норма потребления воды в сутки. Считается, что для жителей сел, мегаполисов и небольших городов эти параметры разнятся. К примеру, для небольшого города нормой считается около 200 литров в сутки на одного взрослого человека, в то время, как на жителя мегаполиса приходится более 700. Соответственно, меняются требования к диаметру и уклоны трубопроводов.

Видео: Системы водоотвода для частного дома.

Диаметр труб подбирается из учета использования конкретных приемников. К примеру, унитаз необходим для отвода большого количества отходов, поэтому от него должна идти труба, диаметром не менее 100 мм. Умывальники, стиральные машинки, ванные, посудомойки нуждаются в меньшем диаметре – к ним подключают трубы до 50 мм.

Не менее важным параметром является уклон труб, которыми обеспечивается водоотведение в загородном частном доме. Он также рассчитывается индивидуально, для этого существует специальная формула:

Расчет уклона

Где V – это приблизительная скорость потока, H – граничное наполнение, D – полный диаметр. В результате должно получиться число, которое будет меньше определенного коэффициента для данного диаметра трубопровода. Сам коэффициент берется из справочников для сантехнических установок.

Устройство водоотведения в частном доме своими руками:

К каждому приемному отверстию подключается труба определенного диаметра. Канализация может проводиться как наружным путем, так и внутристеным. Для первого не требуется никаких особых усилий, но он не всегда эргономичен, поэтому в основном домашние мастера предпочитают размещать трубы в стенах. Для этого их поверхности штробят, а внутри канав прокладываются коммуникации; Как говорилось выше, технические условия требуют, чтобы в каждый отвод врезалась запорная арматура. Для этого на трубах нарезается резьба (по металлу) или устанавливается муфта (при использовании пластиковых отводов); Для получения замкнутой сети, все отводы соединяются между собой по специальной схеме

Очень важно предусмотреть, чтобы стоки не могли потечь в неправильном направлении. Для того чтобы этого не допустить нужно обязательно обращаться к специалистам Обратите внимание, а – это водоснабжение, б – водоотведение;

После этого остается только провести наружную канализацию

Для чего необходимо выкопать траншеи и котлован для очистного сооружения Их стенки укрепляются, в земле прокладываются трубы. Предварительно, при необходимости. Они утепляются текстильным волокном или кожухом (из глины, бетона); К наружным отводам подключаются внешние. Все стыки обязательно герметизируются, проверяются на прочность. Схема может иметь любой вид, главное, чтобы она позволяла эффективно отводить стоки и предупреждала переполнение трубопроводов; Последний этап – это установить очистное сооружение и подвести к нему дрены (в которые выводится водоотвод дождевой воды с крыши, дренажных установок) и канализационные трубы из дома.

Аэробный способ

Аэробное очищение сточных вод происходит при участии бактерий и кислорода. В результате такой деятельности выделяется:

  • вода;
  • углекислый газ;
  • тепловая энергия.

Это приводит к увеличению активного ила, который формируется из колоний микроорганизмов.

Аэробный процесс очищения включает несколько этапов:

  1. Фильтрация воды от твердых частиц.
  2. Окисление органики. В итоге образуется активный ил – осадок, состоящий из колоний бактерий. Он поступает в отдельный отсек.
  3. Переработка и обеззараживание полученного осадка.

Процесс очищения происходит в биореакторе. Это емкость, изготовленная из пластика, бетона или металла. На дне биореактора располагаются сита, в которых находятся сами микроорганизмы.

Доступ к кислороду обеспечивают аэраторы – перфорированные трубы. Когда по ним проходит воздух, сточные воды насыщаются кислородом.

Важно! Активный ил, полученный аэробным путем, нуждается в утилизации.

В процессе жизнедеятельности бактерий происходит выброс тепловой энергии. В итоге повышается температура всей системы. Это может привести к гибели микроорганизмов.

Для контроля над микроклиматом обязательно устанавливают датчики и систему управления. Существенные затраты электроэнергии идут на поддержание работы воздуходувок.

Особенности аэробных устройств:

  • удаление свыше 99% ХПК;
  • 1 кг загрязнений дает 0,4 кг активного ила;
  • не образуется биогаз;
  • для ликвидации 1 кг загрязнений потребление электричества составит 5 кВтч.

Эффективность аэробных методов снижается под воздействием ряда факторов:

  • наличие токсичных веществ и солей тяжелых металлов;
  • работа с загрязнениями, которые долго окисляются;
  • большие габариты;
  • высокая концентрация активных веществ, замедляющих деятельность микроорганизмов;
  • температура, выходящая за пределы 20-30 градусов;
  • нарушение кислотно-щелочного баланса, который установлен для каждого вида бактерий.

Указанные факторы угнетают деятельность микроорганизмов или приводят к их полной гибели. Поэтому при выборе аэробного метода обязательно учитывают, какие компоненты содержатся в сточных водах.

Аэробный метод обеспечивает повышенное качества обработки. После очищения разрешено сбрасывать водную массу в реки и водоемы.

Для строительства аэробных конструкций нужно больше свободного пространства и значительные вложения.

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ УДАЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД [Электронный ресурс] / Е. К. Грудяева // Информационно-управляющие системы .— 2015 .— №4 .— С. 59-68 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/326436

Введение: существующие системы очистки сточных вод активным илом используются для узкого диапазона кон- центраций загрязнений. Применение регулирования позволяет расширить диапазон, однако при изменении соста- ва воды на входе системы или условий внешней среды требуется постоянная перенастройка параметров регулято- ра. Цель исследования: синтез системы управления с логико-динамическим регулятором для удаления загрязнителей в широком диапазоне концентраций. Результаты: на основе математического описания модели ASM1 построена схема взаимодействия компонентов биохимических реакций. Представлена управляемая математическая модель удаления соединений азота в двухзонном биореакторе с рециклом нитратов, блоком ультрафильтрационных мем- бран и возвратным иловым потоком в первую зону. Введены показатели качества процессов для системы управле- ния биологической очисткой стоков. На их основе разработана методика параметрической настройки регулятора с логически перестраиваемой структурой. Введены понятия ведущего и ложного ведущего регуляторов. В соответ- ствии с разработанной моделью в среде MatLab/Simulink построена компьютерная модель. Результаты моделиро- вания демонстрируют возможность качественной очистки в условиях широкого изменения уровней входных много- компонентных загрязнений в заданном неизменном объеме биореактора. Практическая значимость: применение логико-динамического регулятора с оптимальными настройками параметров позволяет обеспечивать допустимые кон- центрации аммония, нитратов и химическое потребление кислорода на выходе на всех рабочих режимах системы управления.

Способы очистки воды химическими методами

Нейтрализация

Этот метод очистки направлен на полную нейтрализацию всех патогенных микроорганизмов и других включений, а также на выведение уровня pH воды на нормативные показатели в пределах 6,5-8,5.

Процесс нейтрализации при очистке сточных вод может выполняться несколькими способами. Так, самые часто применимые — такие:

  • Процесс смешивания между собой кислых и щелочных сред в виде жидкости;
  • Добавление химических реагентов в стоки;
  • Фильтрация сточных вод с кислотным содержимым при использовании нейтралиузющих реагентов;
  • Нейтрализация любых газов в сточной воде при помощи щелочных реагентов;
  • Добавление в стоки с кислотным содержимым аммиачного раствора. Здесь же для нейтрализации кислот в воде можно применять цемент; гидроксид кальция и доломит.

Окисление грязной воды

Метод окисления применяется для стоков в том случае, если при отстаивании и механической чистке воды примеси не удаляются. В качестве реагентов используются:

  • Бихромат калия.
  • Озон. Этот реагент хоть и является качественным и отлично очищает воду, все де используется крайне редко ввиду высокой стоимости процесса очистки. Но при этом стоит знать, что озонирование позволяет очистить воду от ПАВ, любых нефтепродуктов, от красителей и мышьяка, от канцерогенных включений и от фенолов с цианидами.
  • Хлор в состоянии газа или в сжиженном состоянии (при этом вода впоследствии должна дополнительно дехлорироваться, поскольку доказано, что хлор вступает в реакцию с компонентами воды и образует таким образом вредную хлорволокнистую кислоту или соляную кислоту).
  • Хлорат кальция или диоксид хлора.
  • Кислород воздуха, пиролюзит и др.

После процесса окисления все микроорганизмы и патогенные бактерии полностью погибают под воздействием добавленных в стоки реагентов.

Процесс восстановления как метод очистки воды

Этот метод работает по принципу восстановления всех включений до своего первоначального физического состояния с целью последующего их удаления из воды с помощью одного их физико-химических методов:

  • Флотации;
  • Отстаивания;
  • Фильтрования.

В основном такой метод применяется для очистки жидкости от частиц мышьяка, ртути и хрома. В качестве реагентов здесь применяют:

  • Сульфат железа;
  • Диоксид серы;
  • Активированный уголь, водород и пр.

С этим читают