Бурное развитие деятельности человека в последние несколько веков резко увеличило антропогенную нагрузку на природную среду, что выразилось в том числе и в количестве жидких отходов, образующихся в процессе такой деятельности.
В природе изначально заложены механизмы к самоочищению, однако скорость протекания их относительно невысокая и явно недостаточная для удовлетворения постоянно возрастающих потребностей людей.
В качестве альтернативы человек стал применять искусственные очистные комплексы (станции), которые являются значительно более эффективными и производительными относительно природных.
Как видно из названия, задача очистной станции – очистка сточных вод от загрязняющих их веществ с целью восстановления прежних физико-химических параметров воды и получения возможности ее дальнейшего использования.
Под сточными водами понимаются любые воды, содержащие природные, бытовые или промышленные загрязняющие вещества. Беря за основу тип загрязнителя можно выделить три вида сточных вод:
1. Ливневые
Этот вид имеет естественное происхождение, образуясь при тех или иных природных явлениях (например, талая вода, осадки в виде
мокрого снега и дождя и пр.).
Ливневые сточные воды наиболее просты в очистке, поскольку в качестве основных загрязнителей выступают вещества минерального происхождения.
Соответственно, требования по очистке таких сточных вод также минимальны. Отвод сточных вод такого типа обыкновенно осуществляется через ливневую канализацию.
2. Промышленные
Эту группу составляют сточные воды, образующиеся в процессе функционирования промышленных предприятий. Например, вода, как побочный продукт каких-либо технологических процессов, хладагент рабочего оборудования, а также вода для промывки сырьевых продуктов.
Степень загрязнения и его характер разнится в широких пределах и во многом зависит от сферы деятельности предприятия. В целом требования по очистке промышленных сточных вод значительно более серьезные, поскольку часто такие воды содержат в качестве загрязняющих веществ органику.
3. Хозяйственно-бытовые
Сюда относятся сточные воды, образуемые в процессе бытовой деятельности человека в местах проживания людей. В качестве их источника выступают обычно душ, туалет, баня, кухня. Такие воды однообразны по типу загрязнителей, в качестве которых выступают преимущественно вещества органического происхождения.
Для отвода хозяйственно-бытовых сточных вод используется общесплавная или хозяйственно-бытовая канализация, промышленных – промышленная или общесплавная, а ливневых –
соответственно, ливневая.
Рассмотрим более подробно систему очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод.
Можно выделить следующие способы очистки сточных вод:
— механические;
— химические;
— физико-механические;
— биологические.
Механические способы очистки
Этот способ, иногда называемый физическим, является самым первым этапом всего процесса очистки воды и его основная задача сводится преимущественно к удалению наиболее крупных, грубых твердых, не растворимых в воде загрязнений (главным образом
минерального происхождения).
Средства для осуществления механической очистки обычно
включают:
— решетки, предназначенные для удаления из воды крупных
загрязняющих частиц;- сита и фильтры, которые по принципу работы аналогичны решеткам,
но имеют значительно меньшие размеры ячеек, что позволяет
задерживать загрязнители мелких размеров;
— отстойники, используемые для удаления мелкодисперсных частиц
путем осаждения взвеси за счет действия гравитационных сил.
Механические способы наиболее часто используются в процессе
очистки воды благодаря относительной простоте устройства и низкой
стоимости как их монтажа, так и последующей эксплуатации.
Химические способы очистки
В основе способов этой группы лежит использование специфических химических веществ (реагентов), способных вступать в химическую реакцию с каким-либо одним конкретным или несколькими загрязняющими воду компонентами, благодаря чему компонент или выпадает в осадок, или разлагается.
Физико-химические способы очистки
Эта группа включает комбинированные методы, основанные на физических (механических) и химических способах. Среди наиболее распространенных методов можно выделить ионный обмен,
коагуляцию, обратный осмос, экстракцию и др. методы.
Физико-химические способы считаются очень эффективными, ведь они позволяют удалять из сточных вод растворимые в воде как органические, так и неорганические примеси.
Однако их реализация требует использования сложного оборудования и больших расходов энергии в процессе эксплуатации, что делает эту группу методов очень дорогой. Ситуацию усугубляет и низкая производительность таких методов.
Биологические способы очистки
Суть биологических способов сводится к активному использованию микроорганизмов, для которых загрязняющие воду вещества органического происхождения выступают питательной средой.
Таким образом, органика, содержащаяся в воде, разлагается под действием микроорганизмов и удаляется из сточных вод.
На сегодняшний день известно несколько практических реализаций биологических способов — биофильтры, биопруды, аэротенки и др., каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Принципы функционирования автономной очистной станции
Подключение жилого объекта к коммунальной канализационной сети является хорошим решением в городах, однако как быть тем, чей дом расположен за городом, в сельской местности?
До недавнего времени в таких случаях широко использовались выгребные ямы и септики, которые размещались на самом же участке и требовали их периодической чистки с использованием ассенизаторской машины.
В отличие от выгребной ямы устройство септиков также предполагало создание полей фильтрации, что резко увеличивало площадь, отводимую под такую канализацию.
Решением проблемы стало создание локальных (автономных) очистных станций, главной особенностью которых является полная независимость таких станций от внешних факторов: в отличие от септика для локальной станции не требуется откачка ила с помощью ассенизаторской машины и не нужны поля фильтрации, что сильно экономит площадь, отводимую под саму станцию.
В основе принципа работы станции лежат биологические методы очистки воды: органические стоки перерабатываются так называемым активным илом, существующим в двух видах:
— непосредственно активный ил;
— биоплёнка.
Активный ил – это биомасса, образованная колониями микроскопических водных живых существ — бактерий, микроорганизмов, червей, простейших и даже ракообразных, окисляющих органические вещества в процессе своей жизнедеятельности. Таким образом, активный ил использует аэробный принцип очистки, требующий участия кислорода.
Помимо активного ила обязательным элементом локальной станции является биопленка, предохраняющая активный ил от его вымывания залповым сбросом или вследствие глубокой сервисной очистки.
На выходе получается вода, вполне пригодная по качеству для использования в технических целях, например, полива деревьев и растений на участке. Активный же ил может стать прекрасным
удобрением для растений.
Производительность и эффективность работы автономной очистной станции
Можно выделить два основополагающих критерия, лежащих в основе получения максимально эффективной очистной установки.
Первый критерий связан с правильным подбором модели, технические характеристики которой оптимально подходят под конкретные эксплуатационные условия. Среди таких условий можно
отметить:
— постоянность или сезонность проживания и, соответственно,
использования канализации;
— количество проживающих человек;
— наличие горячего и холодного централизованного водоснабжения;
— количество источников сточных вод – туалетов, баней, кухонных
комнат и пр.;
— уровень загрязнения сточных вод — концентрация в воде различных примесей, выражающейся в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л).
Основываясь на том показателе, что один человек в среднем ежесуточно потребляет порядка 275-350 л воды (при условии наличия в доме систем канализации, а также горячего и холодного водоснабжения), можно рассчитать, какой ежесуточный объем сточных вод должна перерабатывать автономная очистная станция, чтобы полностью обеспечить потребности в канализации всей семьи.
Второй критерий связан с правильной эксплуатацией станции в целом и биоценоза внутри очистной системы в частности, что создает максимально комфортную среду для биоценоза и, соответственно, делает работу станции максимально эффективной.
Среди главных условий можно отметить:
— поддержание жидкой среды;
— наличие оптимальной температуры;
— поддержание оптимального уровня pH;
— наличие кислорода;
— правильное питание микроорганизмов и бактерий.
Автономная очистная станция во многом напоминает живой организм, в качестве которого выступает биоценоз, а все этапы очистки являются исключительно природными, экологически безопасными для природы и здоровья человека.
Наиболее важными физическими процессами внутри автономной станции являются:
— отстаивание – отделение нерастворимых примесей, других побочных веществ, которые не являются по своей природе органическими;
— циркуляция сточных вод, обеспечивающая равномерность очистки;
— аэрация биоценоза, то есть наполнение его кислородом воздуха, делающим окисление органических веществ более эффективным и быстрым.
Среди химических процессов отметим:
— аммонификацию, то есть разложение микроорганизмами азотосодержащих соединений с выделением аммиака в бескислородной среде;
— нитрификацию — процесс окисления ионов аммония до нитритов и нитратов в кислородной среде;
— денитрификацию — превращение нитритов и нитратов в азот и воду, то есть в вещества, которые являются абсолютно безвредными для человека.
Хорошо известно, что наша атмосфера на 78% состоит из азота, который не имеет цвета, вкуса и запаха и является по большей части химически инертным веществом.
Локальное очистное сооружение – сложный комплекс, требующий глубокого понимания принципов его устройства, монтажа, функционирования и обслуживания, которым обладают лишь
высококвалифицированные работники.
Ошибки же, допущенные в процессе устройства очистного сооружения, могут привести как минимум к получению плохо очищенной, непригодной для дальнейшего использования воды.
С этой точки зрения лучшим решением будет обращение к специалистам, которые не только смогут провести монтаж и обслуживание очистных станций на требуемом уровне, но и выполнят
все работы в минимально возможные сроки.
Наши сотрудники являются высококвалифицированными специалистами, хорошо знающими все нюансы устройства и функционирования различных очистных станций.
Большой же успешный практический опыт монтажа, наладки и сервисного обслуживания локальных (автономных) очистных станций позволил среди их множества выделить наилучшие, рекомендуемые нами к установке и за качество которых можем поручиться.
Смотреть топ станций для автономной канализации.
