Грунтово-корневая система, как способ очистки стоков: принцип действия, плюсы и минусы

Биологическая станция очистки канализации: принцип работы, плюсы и минусы

Очистка канализационных стоков должна быть максимально эффективной, высокие результаты в этой области показывает биологическая станция очистки канализации. Подобные установки не занимают много места, качественно перерабатывают стоки. После очистки вода может сбрасываться в реку, озеро, ручей или использоваться для хозяйственных нужд.

Описание и принцип работы

Основа работы станции биологической очистки — процесс разложения загрязнений микробами и бактериями двух видов:

  • Аэробные бактерии активны при наличии кислорода. Такие станции требуют дополнительного использования компрессора. Аэробный метод биологической очистки отличается высокой эффективностью. Образующийся активный ил служит отличным удобрением для растений на дачном участке.
  • Анаэробные микробы активны в среде, необогащенной кислородом. Эти микроорганизмы перерабатывают загрязнения в канализационных стоках, образуя метан и углекислый газ. Анаэробных метод не требует использования дополнительного оборудования и больших затрат.

Загрязняющие вещества, содержащиеся в сточных водах, нейтрализуются, проходя через несколько модулей. Для перемещения стоков по камерам и между ними устанавливают насосное оборудование. Обогащение жидкости кислородом происходит через компрессор.

Преимущества и недостатки

Биологическая станция очистки канализации имеет несколько важных преимуществ:

  • Простая сборка и установка. Это позволяет устанавливать станции в домашних условиях, не прибегая к помощи специалистов.
  • Компактность. Станция биологического растворения загрязнений занимает небольшую площадь, поэтому часто устанавливается на частных территориях.
  • Высокая степень очистки канализационных стоков.
  • Благодаря своевременной переработке жидкости из канализации отсутствуют неприятные запахи.
  • Возможность установки модулей на любом типе грунта.
  • Одинаковая эффективность работы в любое время года, независимо от температуры воздуха.

Однако у такого эффективного оборудования есть свои недостатки:

  • Обязательное наличие электрического питания, при отсутствии подключения к электричеству станция не может работать.
  • Необходимость регулярного осмотра основных рабочих узлов.
  • Обязательное проведение очистки оборудования с использованием моющих средств.
  • При сезонном использовании требуется консервация оборудования и его последующий запуск.

Установка модулей

Станция очистки канализационных стоков может устанавливаться практически в любом месте участка. Расположение модулей может иметь три варианта:

  • Модули располагаются полностью под землей.
  • Оборудование углублено наполовину. Такой вариант применяют на участках, где грунтовые воды расположены слишком высоко. Устройства выставлены на поверхности земли. При сезонном очищении стоков (зимой выполняют консервацию станции, летом – запускают снова) этот вариант наиболее подходит.

Непосредственно установка очистительной станции для канализации выполняют следующим образом:

  • На участке выбирают место, где будет располагаться биологическая станция очистки канализации.
  • В этом месте роют котлован.
  • Дно котлована обустраивают в зависимости от УГВ. При высоком уровне грунтовых вод необходимо дополнительно установить пригрузочную плиту. Если грунтовые воды расположены низко, то дно котлована хорошо утрамбовывают.
  • Внутри котлована устанавливают модули станции, обустраивают места, где будут входить и выходить канализационные трубы.
  • Выполняют подключение к сети электропитания. Кабель защищают специальным корпусом.
  • Установку засыпают грунтом или песком, одновременно выводят ревизионное отверстие.

Этапы удаления загрязнений

Удаление загрязнений из стоков биологическим путем происходит поэтапно:

  • Первая камера предназначена для деления стоков по плотности. Загрязнения, имеющие высокую плотность, выпадают в осадок. Вещества с низкой плотностью собираются на поверхности в виде пленки.
  • Во второй камере жидкость попадает под воздействие аэробных бактерий. Их жизнь и активность поддерживается кислородом, который закачивает компрессор. Загрязняющие вещества начинают разлагаться.
  • Третий отсек отделяет ил от жидкости и сбрасывает его в илонакопитель. Очищенные стоки направляются к дренажным колодцам.

Биологическая станция очистки канализации представлена потребителю разными моделями. В них присутствуют дополнительные ступени очистки:

  • Удаление песка.
  • Сбор крупного мусора.
  • Уменьшение количества воды в загрязнениях.
  • Воздействие ультрафиолета.
  • Дополнительная очистка адсорбирующими веществами.

Станция биологического устранения загрязнений – это установка, в некоторых случаях растворяющая загрязнения канализационных стоков до 100%.

Видеообзор:

Флотация – способ очистки, плюсы и минусы метода

Флотация – способ очистки.

Стоки, проходящие очистку, проходят через отстойник, в котором крупные фрагменты опускаются на дно, потому что весят больше воды. В воде остаются нетонущие крупные частицы, флотация – способ очистки, помогает выделить сложные загрязнения данного типа. Способ является одной ступенью на этапе очистительного процесса нечистот.

В чем суть флотационного метода? Стоки проходят флотацию от примесей, которые легче водного состава. С английского слово флотация означает «плаванье на поверхности», похоже на русское слово флот. Цель метода является поднятие на поверхность частиц, чья плотность близка к воде, и они не тонут.

Общие сведения

Во время флотации стоки наполняются кислородом, к воздушным пузырькам притягиваются элементы мусора, формируя флотокомплексы. Образованные фрагменты выталкиваются на поверхность, где образуется пенка в виде концентрата из шлама.

Чтобы процесс очистки происходил быстрее, надо содействовать формированию комплексов из грязи и воздуха, чтобы они всплывали на поверхность.

С помощью данного метода можно удалять вещества, которые имеют гидрофобию.

1.различные маслянистые вещества.

6.вещества, содержащие волокна.

Этот способ способен отделять частицы, дисперсного характера, которые не опускаются на дно очистного сооружения во время отстаивания.

Внимание! Метод флотации экономичен на всем протяжении работы.

Процесс очистки непрерывен, имеет широкий спектр применения.

Очистка имеет высокую скорость, в итоге образуется шлам с низким показателем влажности. Далее шлам рекуперируют.

Флотация на основе физических законов.

Флотация происходит благодаря соблюдению физических и химических законов. В основе лежит свойство веществ смачиваться. Особенность частиц в этом процессе влияет на их поведение, когда они находятся в пограничном состоянии между жидкостью и газом.

Выделяют такие виды частиц:

1.гидрофильный тип хорошо смачивается.

2.гидрофобный тип не смачивается

Если вещество гидрофобное, оно поддается флотации и выделяется данным методом.

Определенные условия и факторы способствуют повышению эффективности метода.

Самыми важными считаются такие факторы, как:

1.уровень гидрофобности веществ. При высоком показателе этого свойства, вещества быстро присоединятся к воздушным пузырькам, формируя крупные комплексы шлама. Некоторые частицы включают вещества из двух составов, гидрофобного и гидрофильного типа. В стоковые воды добавляют реагенты, повышающие гидрофобность и ускоряющие процесс флотации.

2.уровень прочности и размер пенных пузырьков. Во время флотации пузырьки должны достигать размера, при котором они легко поднимутся на поверхность.

Внимание! Пузыри с очень большим размером всплывают быстрее, не успевая присоединить загрязняющие вещества в достаточном количестве. Пузыри должны отличаться прочностью, чтобы реже разрушаться в составе флотокомплекса.

3.процесс пенообразования должен быть равномерным и непрерывным. Эффективность определяется равномерным распределением пузырьков в воде, их частота.

Эти факторы повышают, добавив в нечистоты специальные реагенты.

Принцип работы метода поэтапно.

Очистку с помощью флотации раскладывают на этапы.

1.в жидкость для очистки подается воздух диспергированного типа.

2.частицы с гидрофобией движутся навстречу пузырькам.

3.Частицы присоединяются к пузырькам, уменьшая прослойку воды. Образуется комплекс шлама, похожий на пену.

4.Он всплывает на поверхность вод, потому что весит легче той структуры, где располагается.

Пену с помощью спецоборудования удаляют по мере накопления.

Плюсы и минусы метода очистки.

Метод флотации считается популярным. Способ используют для стоков производства, в городских системах очистки.

Флотация имеет свои положительные характеристики:

1.низкая цена метода.

2.не требуется сложного специального оборудования.

3.некоторые частицы подвержены флотации быстрее, чем они бы осели на дно.

4.методом можно извлекать из воды даже нефтепродукты.

5.шлам, который образуется почти не содержит воды, поэтому ее потеря невелика.

Метод имеет не только плюсы, но минусы.

К недостаткам относят:

1.флотацией можно удалить не все частицы грязи, а только которые относятся к гидрофобным.

2.дополнительные расходы на реагенты, которые приходится применять в некоторых ситуациях.

3.любой тип грязи имеет свои особенности удаления, нет существует единого метода для извлечения взвесей разного характера.

Добавки, которые улучшают процесс флотации.

Процесс очистки зависит от степени гидрофобности веществ, качества образования пены.

Чтобы повысить эти условия, применяют реагенты, которые делятся на два вида:

Собирающие добавки.

Часто приходится работать с веществами, которые имеют двойной состав: гидрофобного и гидрофильного типа. Они имеют малую степень смачиваемости, чтобы соединиться с пузырьками, процесс в данном случае малоэффективен. Следует добавить в стоки собиратели, которые также имеют в составе две группы частиц: неполярные или гидрофобные, и полярные или гидрофильные.

Загрязнители и собиратели полярного гидрофильного характера соединяются друг с другом, при этом концы гидрофобного типа высвобождаются.

К таким собирателям относят вещества поверхностно – активные:

Пенообразующие добавки.

Качество образованной пены влияет на процесс очистки. Определенные добавки улучшают ее свойства, не дают пузырькам разрушаться, повышают их прочность. Это позволяет удалять большое количество загрязняющих масс из вод.

К стабилизирующим пену веществам относят:

Разновидности флотации.

Процесс очистки заключается в образовании в воде воздушных диспергированных пузырьков. Чтобы метод работал, следует добиться формирования пузырей необходимого размера. Каким образом этого можно добиться.

1.Выделить из раствора пузырьки воздуха.

Применяя раствор для выделения пузырьков, применяют флотацию вакуумного либо напорного типа.

При напорной флотации нагнетают воздух, далее резко понижают давление в сети, этим создают выделение пузырьков в воду.

При вакуумной флотации вода проходит сквозь аэрационную камеру, там она впитывает воздух. Далее устремляется в дизаэратор, чтобы удалить нерастворенные частицы воздуха. Третий этап – это проход во флотационную камеру, здесь снижают давление воды, чем образуют множество пузырьков.

Данный метод применяют для удаления примеси мелкодисперсного характера.

2.Пропустить сквозь пористый материал воздух.

Способ для получения пузырьков считается самым простым по законам физики. Перед тем, как пустить воздух в стоки, он проходит через пластины, имеющие щели. Размер пузырьков зависит от диаметра пор.

3.С помощью электролизной флотации.

Для образования пузырьков в воду кладут два электрода, пропускающих ток. В процессе электролиза вода распадается на кислород с водородом. Электроды изготавливают из алюминия либо железа. Металлы способны выделять коагулянты, связывающие взвеси, образуя из них частицы в форме хлопьев. Пузырьки и хлопья соединяются друг с другом и устремляются на поверхность, формируя пену.

3.С помощью механического диспергирования.

Чтобы образовать пузырьки воздуха, подходят механические методы, которые имеют разные пути образования:

1.применение импеллерной установки. С помощью установки с турбиной воды перемешивают, образуя пузырьки малого диаметра. Данный метод подходит, чтобы удалять жировых вещества, нефтепродукты. На величину пузырьков влияет скорость вращения турбины. Если скорость большая, то пузырьки маленькие.

2.применение безнапорной флотации. С помощью колеса, соединенного с насосом центробежного типа, образуются пузырьки, которые справляются с удалением жировых частиц, с волокнами.

3.применение пневматической флотации происходит с помощью трубных форсунок, находящихся на дне камеры. Метод используют при очистке агрессивных веществ, если могут повредиться колесо с импеллером.

В основе трех методов образования пузырьков лежит вихревой процесс, сопровождающийся перемешиванием.

Заключение.

Флотационная очистка не является окончательным процессом, а считается этапом в сложной цепи, позволяющим извлечь из воды вредные и ненужные частицы. С помощью флотации удаляются многие вещества, которые не поддаются растворению и удалению другими методами.

Особенности систем очистки сточных вод за городом

Любой застройщик при благоустройстве загородного дома рано или поздно озадачивается вопросом, как устроить локальную канализационную систему. Современные технологии позволят решить этот вопрос несколькими способами, среди которых станция очистки, септик из бетонных колец и так далее. Но для выбора оптимального варианта необходимо комплексное решение.

Читайте также:  Что делать если не утекает вода из выгребной ямы

Способы очистки сточных вод

Необходимо знать, что очищать сточные воды можно двумя способами: анаэробным и аэробным.

​Первый способ применяется в различных видах септиков – начиная от простых переливных септиков из бетонных колец и заканчивая локальными очистными сооружениями. Второй способ очищения используется в автономных системах канализации – станциях глубокой биологической очистки.

Способ очисткиСуть способа
Анаэробный.Очистка сточных вод происходит за счёт анаэробных бактерий, которым не требуется доступ воздуха. В этом способе степень очистки может достигать около 70% и поэтому воду на выходе из канализационной установки требуется дополнительно очищать. С этой целью используются поля фильтрации.
Аэробный.Очистка сточных вод происходит за счёт аэробных т.е. требующих присутствия воздуха бактерий. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха происходит более быстрый процесс расщепления загрязнённых вод, что позволяет достичь степени очистки свыше 95%.

​Первый способ применяется в различных видах септиков – начиная от простых переливных септиков из бетонных колец и заканчивая локальными очистными сооружениями. Второй способ очищения используется в автономных системах канализации – станциях глубокой биологической очистки.

Септик из бетонных колец

Этот вид локального очистного сооружения, работая по анаэробному принципу, несмотря на свою простоту и дешевизнутребует вдумчивого подхода. Вот какие особенности могут быть у этого вида септиков.

Главный инженер компании “Артезиум” Дмитрий Задруцкий:

– Хотя подобный вид очистного сооружения на участке часто сооружают самостоятельно, следует учесть ряд особенностей данного вида септика:

  • Очищение в этом виде септика происходит путем перелива стоков из камеры в камеру. И поэтому устанавливают 3-х камерные септики из бетонных колец.
  • Необходимо обратить внимание на диаметр колец. От этого зависит объем септика. Чем больше количество проживающих людей, тем больше нужен объем септика и количество камер.
  • Если на участке высокий уровень грунтовых вод, то для того чтобы избежать просачивания загрязненных вод в почву требуется лучшая герметизация септика.
  • Для лучшего очищения стоков, можно использовать специальные бактерии, а для доочистки стока, рекомендуется устроить поле фильтрации.

К недостаткам подобного вида септика можно отнести:

  • Сложность монтажа и большой объём земляных работ;
  • В отличие от пластиковых септиков не обеспечивается полная герметичность стыков колец;
  • Необходимость использования для установки септика спецтехники и подъёмного крана.

В этот септик можно сбрасывать туалетную бумагу, средства личной гигиены и производить слив из стиральной машины, но сброс из посудомоющей машины уже не желателен, т.к. образуется жировое отложение на стенках магистральной трубы. Невозможно использовать воду для полива, и необходимо периодически вызывать ассенизаторскую машину для откачки септика.

Локальное очистное сооружение

Разобраться какие процессы происходят в этом виде септика, нам поможет управляющий партнер компании “Тритон Пластик” (г. Москва) производитель септиков «ТАНК» Владимир Пивоваров:

– Принцип работы септиков: сточные воды из домашних устройств самотеком направляются по трубопроводам в первую камеру септика, где проходит их естественная сепарация на легкие – жиры, маслянистые вещества, органические отходы и тяжелые составляющие. Тяжелые фракции опускаются на дно и со временем превращаются в ил, легкие вместе с водой поступают во вторую камеру для бескислородной переработки анаэробными бактериями, а затем, если она есть, и в третью камеру.

А окончательная очистка стоков выполняется уже в полях фильтрации, подбираемых исходя из впитывающих характеристик грунта на участке и глубины залегания подземных вод во время монтажа.

Органический ил, скопившийся в приемной камере септика в результате переработки тяжелых фракций из сточных вод, периодически утилизируется путем откачки через рукав ассенизаторской машины.

Следует обратить внимание, что для подобного тип септика требуется обязательное устройстваполей фильтрации. Так как вода после септика очищается примерно на 60-70% и требуется её доочистка для сброса в грунт.

После процесса дополнительной очистки вода очищается практически до 99%. Однако не рекомендуется использовать данные стоки для полива или других нужд.

Владимир Пивоваров:

– При сезонном проживании, откачка требуется один раз в 1-3 года в зависимости от количества проживающих человек и интенсивности использования. Это можно оценить, визуально открыв крышку люка в септике перед зимним периодом. При постоянном проживании откачка 1 раз в год или с добавлением бактерий раз 5-8 лет.

В условиях же сезонного проживания, необходимо всего лишь раз в год производить откачку осадка из септика при консервации его на зимний период.

А при постоянном проживании, используя засыпку специальных бактерий для интенсивного разложения осадка, примерно один раз в месяц, откачка требуется значительно реже, лишь раз в 5-8 лет.

Септик можно использовать для любых типов грунтов, в том числе, нефильтрующих и с высоким уровнем грунтовых вод.

К основным достоинствам подобного вида очистных сооружений относятся:

  • Долгий срок службы – более 50 лет;
  • Простота эксплуатации и энергонезависимость;
  • Возможность переработки в умеренных количествах органических веществ, которые попадают в септик вместе со стоками (моющих средств, бумаги или окурков);
  • Прочная оребрённая поверхность септика, и его изготовление из особо прочного пластика, увеличивает стойкостьк воздействию агрессивных химических веществ и сезонному перепаду температур.

Станция глубокой биологической очистки

Разбираемся, какие достоинства заключает в себе станция биологической очистки и как происходит очищение стоков.

Эксперт компании «СБМ – Групп» производящей автономные системы локальной канализации «ЮНИЛОС» Бескищенко Максим.

– Принцип действия станции глубокой биологической очистки основан на методе непрерывного культивирования микроорганизмов, которое происходит под действием кислорода или как его ещё называют методе аэрации. А очищение стоков происходит за счёт активного ила получающегося из бактерий и микроскопических животных.

Активный ил – это взвешенная в воде активная биомасса, осуществляющая процесс очистки сточных вод в аэротенке. Образующееся при биологической очистке большое сообщество микроорганизмов интенсивно окисляют органические вещества.

Благодаря органическим веществам, находящимся в сточных водах и избытку кислорода поступающего в установку, эти бактерии начинают бурно развиваться и затем склеиваются в хлопья, после чего они выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. При попадании в выходной отстойник ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды.

Станция биологической очистки позволяет использовать очищенную воду для полива. А активный ил, образующийся в аэротенке, по своей структуре очень похож на речной и является ценным удобрением. Так что вызывать ассенизационную машину не придется.

В отличие от выгребных ям, станция биологической очистки не накапливает нечистоты, а обеспечивает их биохимическое разложение на простые, безопасные соединения – техническую воду и стабилизированный активный ил, следовательно, отсутствует дурной запах. Поэтому станция биологической очистки может быть установлена вблизи дома, на удалении от 2-х метров, а очищенную воду можно сразу отводить на рельеф местности без использования систем почвенной доочистки.

Разбираемся с особенностями эксплуатации подобной системы.

Бескищенко Максим:

– Несмотря на надежность работы системы, существует ряд правил, которых необходимо придерживаться для эффективной работы станции глубокой очистки, а именно: в канализацию запрещается сбрасывать отходы от строительства, химические вещества, полимерные материалы, нефтепродукты и другие биологически не разлагаемые соединения. А при отключении электричества, необходимо сократить водопотребление, так как возможно переполнение приемной камеры станции биологической очистки и попадание неочищенного стока в окружающую среду. Также необходимо производить своевременную откачку активного ила.

Подведя итог можно отметить, что станция биологической очистки обладает следующими основными достоинствами:

  • Степень очистки в современных аэрационных установках превышает 95%, а очищенную воду можно направлять в водные объекты, без устройства дополнительных фильтрационных полей;
  • Станцию биологической очистки легко транспортировать. Также при установке станции не требуется проводить масштабные земляные работы или устанавливать ее на бетонное основание и анкерить её;
  • Механические свойства корпуса изготовленного из вспененного полипропилена позволяют устанавливать станцию в любой, самый «тяжелый» грунт даже при очень высоком уровне грунтовых вод;
  • Долговечность станции биологической очистки, её абсолютная герметичность, экологическая безопасность,устойчивость к коррозии, а также к воздействию агрессивных кислот и щелочей, позволяет эксплуатировать станцию глубокой биологической очистки не менее 50 лет.

С чего начинается выбор автономной канализации

Для того чтобы выбрать локальное очистное сооружение, потребителю в первую очередь необходимо ответить на несколько простых вопросов:

  • Сколько человек будет проживать в доме постоянно;
  • Какой тип проживания будет в вашем доме — сезонное или постоянное;
  • Какое количество сантехнических устройств образует стоки;
  • Площадь участка;
  • Особенности почвы, в которую будет устанавливаться очистное сооружение.

Владимир Пивоваров:

Зная, что городская норма потребления воды составляет 200 литров в сутки на одного человека, каждый потребитель может подобрать необходимый объём локальной очистной установки для своего дома.

Важное влияние оказывает расположение септика на участке, почвенные характеристики и тот фактор, куда будет осуществляться сброс очищенных стоков. В зависимости от этого подбирается схема установки септика и соответствующее дополнительное оборудование. Так для классической схемы монтажа с низким уровнем грунтовых вод потребуются инфильтраторы, дренажные трубы или колодец, в соответствии с тем, как у вас будут организованы поля фильтрации.

Владимир Пивоваров:

– Садоводам нужно помнить, что посадка деревьев ближе 3-х метров от места расположения септика не разрешается, особенно тех деревьев, у которых очень мощная корневая система. А если на участке уже есть колодцы или скважины с водой, то установка фильтруюущей площадки септика должна осуществляться на расстоянии более 15 метров от них.

Подводя итог, можно сказать что, вооружившись необходимыми знаниями, а главное, чётко представляя себе возможности и особенности того или иного очистного сооружения, любой застройщик сможет выбрать наиболее оптимальную систему канализации и тсанцию очистки канализационных стоков.

Биологические

Методы биоочистки активно применяются в промышленных и бытовых условиях.

Использование микроорганизмов – обязательный этап улучшения качества сточных вод наряду с механическими, физическими и химическими способами.

Природный процесс, воссозданный в искусственных условиях, помогает справиться со многими загрязнениями без применения дорогостоящих технологий.

Что это такое и каков принцип работы?

После этапа механической фильтрации (удаления нерастворимых частиц) сточные воды попадают на биологическую очистку.

Принцип основан на способности некоторых микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ – воды, углекислого газа, метана, сероводорода. Органика является источником энергии для бактерий и простейших.

Сточные воды включают в себя нитраты, аммиак, аминокислоты – они содержат азот, который обеспечивает жизнедеятельность микроорганизмов.

Фосфор и калий добывается бактериями из минеральных солей.

Чем больше в сточных водах этих веществ, тем интенсивнее размножение микроорганизмов и эффективнее очистка.

Методы очистки сточных вод

Специалисты выделяют две большие группы методов биоочистки:

  • Естественные. Для улучшения качества сточных вод используются природные процессы, протекающие в воде, почве, растительных экосистемах. Загрязнения удерживаются, минерализуются, трансформируются или переносятся. Естественные экосистемы используются для доочистки сточных вод перед их спуском в водоемы.
  • Искусственные методы. Для их реализации используются сооружения, созданные человеком. В них помещаются аэробные или анаэробные микроорганизмы и обеспечиваются благоприятные условия для переработки загрязнений.

Эффективность

Биологическая очистка сточной воды в промышленных условиях избавляет от 98% загрязнений.

Чтобы поддерживать процесс, нужно все время вносить активные микроорганизмы.

Биологический метод помогает переработать такие загрязняющие вещества и их соединения:

  • Аммонийный азот;
  • Легкоокисляющиеся органические соединения: бензол, глюкозу, ацетон, этанол и т.д.;
  • Калий;
  • Фосфор;
  • Кальций;
  • Белки, жиры, углеводы.

К сточным водам относятся промышленные и хозяйственно-бытовые стоки, а также атмосферные осадки. Все эти группы обязательно проходят этап биологической очистки на промышленных или локальных сооружениях.

Плюсы и минусы

Преимущества биологической очистки:

  • Малое количество отходов. После переработки образуются вещества (углекислый газ, вода), которые легко утилизируются. Если при очистке выделяется метан, его используют для получения тепловой энергии. Переработанный ил – хорошее удобрение.
  • Системы для биологической очистки работают автономно. Для их обслуживания не нужно вводить реагенты, а с контролем процесса справится 1 человек.
  • Стоимость реализации биотехнологий ниже, чем на другие способы очистки воды.
  • Естественные реакции создают экологически чистый цикл природного использования.

Биологическая очистка сточных вод не лишена недостатков.

Главные минусы метода:

  • Сложность сохранения постоянного количества биомассы бактерий. Если их будет меньше нормы, сточные воды не очистятся полностью.
  • В постройку очистных сооружений нужно вложить много денег. Но со временем затраты окупаются.
  • Технологический режим очистки должен строго соблюдаться. При нарушениях эффективность метода значительно снижается.
  • Не все органические соединения подлежат переработке. Если в сточных водах есть токсические соединения, их нужно удалить, иначе биомасса погибнет.

Механизм процесса

Для улучшения качества сточных вод используется два метода: аэробная и анаэробная биологическая очистка. В первом случае процесс протекает с помощью кислорода, во втором – без него.

Механизм очистки зависит от выбранного метода и биоценоза.

Технологическая схема аэробной чистки

Агентом выступает биопленка или активный ил.

Это совокупность бактерий, грибов, простейших, представителей микрофауны того или иного рода/группы с заданными характеристиками.

Классическая схема аэробной очистки выглядит так:

  1. Сточные воды попадают в анаэробную зону аэротенка-вторичного отстойника. Там они перемешиваются с активным илом.
  2. В установку нагнетается кислород, при необходимости вводятся компоненты, способствующие переработке.
  3. Происходит два биохимических процесса: окисление органического углерода и нитрификация.
  4. Осуществляется один или несколько рециклов: воды снова перемешиваются с активным илом и обогащаются кислородом.
  5. Переработанные стоки отстаиваются – происходит гравитационное разделение иловой смеси.
  6. Избыточный активный ил поступает на переработку, а часть массы возвращается на исходную позицию.
  7. Очищенные воды поступают на доочистку или спускаются в водоем.

Этапы очистки отличаются в разных системах, но суть метода остается той же.

Анаэробной

Этот метод применяется, когда в сточных водах большое количество органических загрязнений, твердых осадков и активного ила. В ходе метаногенеза (так называется процесс анаэробной очистки) загрязнения конвертируются в биогаз, который состоит из метана и углекислого газа.

Технологическая схема классической анаэробной очистки:

    Сточные воды попадают в отсек, где происходит метановое брожение. После взаимодействия анаэробных бактерий с загрязнениями образуется метан, углекислый газ, сероводород. Эти газы утилизируются.

  • Сброженный осадок поступает в следующий отсек, где происходит обезвоживание ила в центрифуге. Затем очищенная вода спускается в водоем.
  • Обезвоженный ил поступает в барабанную сушилку. Выделившуюся воду утилизируют.
  • Сухой ил обеззараживается и становится материалом для компостирования.
  • Помощь микроорганизмов и бактерий

    Аэробные бактерии запускают процессы окисления и нитрификации. Для этого им нужен кислород. Микроорганизмы живут в диапазоне температур – от +9 до +28 градусов, рН – 5,0-7,0.

    • Псевдомонады – занимают 80% активного ила. Перерабатывают спирты, жирные кислоты, ароматические углеводороды, парафины и другие органические вещества.
    • Нитрифицирующие – окисляют соединения азота.
    • Серобактерии и тионовые бактерии – перерабатывают восстановленные соединения серы.
    • Нитчатые – окисляют соединения углерода.
    • Целлюлозоразлагающие – перерабатывают целлюлозное волокно.

    В активном иле также встречаются:

    1. дрожжи,
    2. плесневые грибы,
    3. простейшие,
    4. коловратки,
    5. малощетинковые кольчатые черви.

    Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде. Они запускают процессы брожения, аноксигенного окисления и метанообразования.

    Группы анаэробных бактерий:

    • Гидролитики – отвечают за первую стадию метаногенеза. Бактерии расщепляют белки, жиры, соединения целлюлозы, крахмала, обладают аммонифицирующей активностью. В результате образуется глицерин, жирные кислоты, аминокислоты, пептиды, моно- и дисахариды.
    • Ацидогенные – отвечают за вторую стадию метаногенеза. С помощью бактерий происходит маслянокислое, ацетоно-бутиловое, пропионовое, спиртовое брожение. Перерабатываются промежуточные продукты гидролиза.
    • Гетероацетогенные – отвечают за третью стадию метаногенеза. Бактерии переводят органические кислоты (масляную, пропионовую) в уксусную кислоту.
    • Метаногенные – завершают анаэробную очистку. Микроорганизмы образуют биогаз, перерабатывая водород, углекислый и чадный газ, ацетат, метиламин, метанол.

    Состав доминирующей микрофлоры зависит от характеристик стоков.

    Системы

    Для искусственной аэробной очистки чаще всего используют такие сооружения:

    • Аэротенк – резервуар, в котором стоки смешиваются с активным илом. Часто он разделен на несколько камер, где происходят разные этапы биоочистки. Резервуар оснащен аэратором – системой подачи кислорода.
    • Биотенк – разновидность аэротенков, в которой специальная загрузка позволяет увеличить общее количество биомассы.
    • Биофильтр – бассейн с дренажем на днище. Очистка стоков происходит путем минерализации. Биоценоз – пленка аэробных микроорганизмов.
    • Станция биологической очистки – локальное сооружение, которое устанавливается там, где нет возможности провести общесплавную канализацию. Очищенные стоки спускаются в грунт, а отходы используются в качестве удобрения. Станции перерабатывают объем сточных вод от 5 до 1000 куб. м. ЛОС очищают от 98-99% загрязнений.

    Процессы анаэробной очистки зачастую проходят в таких традиционных сооружениях:

    • Анаэробная лагуна – один или несколько отстойников, где стоки находятся от 1 недели до 2 месяцев. Газы выделяются в атмосферу.
    • Септитенк – отстойник закрытого типа, в котором осадок из образовавшихся твердых частиц перегнивает и расщепляется анаэробами.
    • Метантенк – конструкция, внешне похожая на септитенк. Но в резервуаре происходит перемешивание, обогрев и контроль основных параметров.

    Биопрепараты

    Биопрепараты применяют для выполнения таких задач:

    • Разложения органики: жиров, углеводов, белков;
    • Стимуляции работы активного ила;
    • Сокращения объема побочных продуктов в виде осадка;
    • Ускорения процесса переработки;
    • Снижения показателей биохимического потребления кислорода (БПК, ХПК);
    • Наращивания и восстановления активного ила.

    Производители выпускают препараты, где сконцентрировано определенное количество штаммов натуральных бактерий.

    Каждый биопрепарат содержит разные штаммы микроорганизмов, которые подбираются в зависимости от состава сточных вод.

    Популярные биопрепараты:

    НазваниеЦель использованияЦена
    BiofosОчистка бытовых сточных вод43 р./25 мг
    bioExpert BIO STARTERСтимуляция развития активного ила в септике или выгребной яме565 р./400 г
    Unibac (compost, start, winter, effect)Очистка бытовых и промышленных стоков, наращивание активного ила470-750 р./0,5 л.

    Доочистка хозяйственно-бытовых стоков

    В некоторых случаях после биологического этапа воды должны пройти доочистку.

    Это нужно, когда:

    • Их планируют спускать в маломощные водоемы, особенно предназначенные для рыбного хозяйства;
    • Их будут использовать в промышленности или в бытовых целях.

    Несколько месяцев воды отстаиваются в биопрудах, и после удовлетворительного лабораторного анализа поступают в конечный пункт.

    Полезное видео

    Смотрите интересный видеоматериал, в котором подробно рассказано о процессе очистки сточных вод биологическим методом.

    Заключение

    Биологическая очистка сточных вод – метод, основанный на возможностях микроорганизмов, при помощи которых можно перерабатывать органические и некоторые минеральные загрязнения.

    Особенности процесса:

    • Происходит при участии аэробных и анаэробных бактерий;
    • Осуществляется в природных или искусственно созданных условиях;
    • Метод удаляет 98-99% загрязнений;
    • Промышленная очистка стоков проходит в аэро-, био-, метантенках;
    • На любом участке можно установить локальные очистные сооружения;
    • Для запуска и интенсификации процесса используются биопрепараты;
    • Отходы, образующиеся в результате процесса, экологически безопасные;
    • Когда к сточным водам предъявляются повышенные требования по химическому составу, они проходят доочистку.

    Биологическая очистка – обязательный этап улучшения качества сточных вод. Соблюдение технологий делает процесс безопасным, высокоэффективным и даже полезным для окружающей среды.

    Онлайн журнал для мам

    Станция глубокой биологической очистки: плюсы и минусы

    Станция биологической очистки – это комплексное оборудование, которое принимает канализационные стоки из дома, перерабатывает их, и отводит очищенную воду в грунт или специальные резервуары.

    Данное устройство устанавливают там, где отсутствует централизованная система канализации. Это дачи, коттеджи, и даже жилой частный сектор в небольших городах.

    Очищенную воду можно повторно использовать для полива насаждений на участке или для других технических потребностей.

    Для данного типа очистных сооружений требуется постоянное проживание (регулярное поступление стоков) и постоянное электричество.

    Принцип работы станции глубокой биологической очистки

    Станция глубокой биологической очистки состоит из общего резервуара, который разделен на несколько отдельных отсеков. Обычно их четыре, и каждый их них выполняет свою функцию.

    Станции разных производителей могут различаться конструктивно, но принцип работы всегда один – аэробное (с постоянным доступом кислорода) разложение поступающих стоков с помощью так называемого «активного ила» – активной биомассы, накапливающейся в процессе работы станции.

    Стоки, поступая в станцию, усредняются по составу, аэрируются и, проходя поочередно через ряд емкостей, очищаются на 95-98%, после чего отводятся из станции либо самотеком (например, в накопительный или рассасывающий колодец), либо с помощью насоса (в дренажную канаву, впитывающую площадку, водоем рыбохозяйственного значения и т.п.).

    Станция глубокой биологической очистки: плюсы

    1. К одному из основных преимуществ таких систем стоит отнести независимость от общей канализационной системы, которая часто подводит.

    2. Станция биологической очистки не занимает много места и ее легко транспортировать.

    3. Простота монтажа стане плюсом для тех, кто планируете самостоятельно провести установку. Также при установке станции не требуется проводить масштабные земляные работы или устанавливать станцию на бетонное основание и анкерить ее.

    4. Степень очистки стока позволяет использовать очищенную воду для полива, а образующийся в аэротенке активный ил по своей структуре очень похож на речной и является ценным удобрением. Так что вызывать ассенизационную машину для откачки не придется, при условии своевременного и регулярного обслуживания.

    5. В отличие от выгребных ям, в установке биологической очистки происходит не накопление нечистот, а их биохимическое разложение на простые, безопасные соединения – техническую воду и стабилизированный активный ил, следовательно, отсутствует дурной запах.

    6. Не требуется установления систем доочистки.

    7. Исключается риск загрязнения и отравления земли на участке. Не загрязняется окружающая среда, а именно грунтовые воды и водоемы.

    8. Технические характеристики обеспечивают отсутствие ограничений по климату. Могут использоваться при высоких и низких температурах.

    9. Долговечность станции, ее абсолютная герметичность, экологическая безопасность,устойчивость к коррозии, а также к воздействию агрессивных кислот и щелочей, позволяет эксплуатировать систему глубокой биологической очистки не менее 50 лет.

    10. Также стоит отметить, что цена такого решения достаточно приемлемая.

    Станция глубокой биологической очистки: минусы

    1. Энергозависимость – один из недостатков устройства. Станция биологической очистки не может работать без электричества.

    2. Система обслуживания понятная, но владелец загородного дома должен сам отслеживать работу автономной системы канализации, обеспечивая ее исправность. При этом следует отметить, что необходимость в техобслуживании возникает редко.

    3. В канализацию запрещается сбрасывать отходы от строительства, химические вещества, полимерные материалы, нефтепродукты и другие биологически не разлагаемые соединения.

    4. Необходимо использование биоразлагаемых моющих средств, которые не наносят вред установкам биологической очистки сточных вод.

    5. Также необходимо производить своевременную откачку активного ила.

    6. Зимой, если вы не проживаете в доме, потребуется консервация и последующий перезапуск станции.

    7. Несмотря на отсутствие рекомендаций от производителей, некоторые биостанции лучше все же утеплять.

    8. Отходы некоторых овощей, к примеру, грибов или томатов, лучше не сбрасывать в канализацию: они не перерабатываются.

    9. Стоки ванны или душевой кабины, а также раковин стоит оснастить специальными сеточками, которые задерживают волосы, иначе фильтры быстро засоряются.

    10. Слив из стиральной и посудомоечной машин нужно обустроить отдельно, поскольку агрессивные моющие средства могут погубить микроорганизмы.

    Загородная канализация – это удобное и современное решение, поэтому на дачах и в частных поселках все чаще устанавливают локальные очистительные системы. Биологическая очистка является самым удобным и безопасным способом очистки бытовых вод в канализационной системе.

    Очистка стоков: виды и принцип действия

    Водопровод является неотъемлемой частью современного комфорта, а где есть водоснабжение, там в обязательном порядке должно быть и водоотведение. Но что делать со скопившимися стоками? Сейчас существует множество вариантов решения этой проблемы, начиная от примитивной утилизации до полноценной очистки загрязненной фракции от технической воды. В данной статье рассмотрены самые распространённые методы очистки стоков, принцип их работы, основные плюсы и минусы таких систем.

    Способы очистки сточных вод

    Для начала нужно разобраться, что такое сточные воды? К данной категории относятся любые стоки, которые содержат в себе какие-либо примеси и загрязнения. В их число входят:

    1. Бытовая канализация жилого сектора. Здесь содержатся в основном продукты жизнедеятельности, биологические отходы животного происхождения, такие как жир и частицы пищи. Технология очистки сточных вод может производиться локальным или глобальным методом;
    2. Промышленные стоки содержат в себе отходы производства, химические элементы, полимеры или нефтепродукты. Переработка таких загрязнений отличается от очистки бытовой канализации, данный процесс более сложен и включает в себя комплекс мероприятий с несколькими уровнями. Такие установки способны не только переработать стоки, но и обеспечить предприятие водой для производственных нужд.

    Таким образом, исходя из типа канализационных стоков, можно определить вид очистного сооружения, который будет наиболее приемлемым для достижения нужного результата и уровня очистки.

    Способы очистки стоков можно классифицировать на три вида:

    1. Механические методы очистки сточных вод. Как правило, данный этап считается подготовительным, так как это самый примитивный способ, в котором нет иного, кроме как физического, воздействия на загрязнения от крупных фрагментов. Механическая очистка сточных вод осуществляется несколькими способами:
    • Процеживание. На данном этапе стоки пропускаются через стальную или пластиковую решетку, которая удерживает крупные элементы и волокна. Чаще всего такой механизм оснащен электроприводом, он вращает сетку в процессе подачи воды, и на верхней точке все загрязнения снимаются для утилизации;
    • Отстаивание. Механизм отстаивания основан на физическом свойстве материала оседать на дне емкости. Так как вода легче основных типов загрязнений, все элементы опускаются вниз и скапливаются в толще воды. После выпадения в осадок, загрязнения удаляются из отстойника путем его опорожнения или сливом через дно канала;
    • Фильтрование осуществляется с применением улавливающей сетки с мелкой ячейкой. Данный способ оправдан в случаях, когда в стоках нет крупных загрязнений или как промежуточный этап очистки;
    • Сепарация или центрифугирование. Один из самых современных типов отделения воды от грязных стоков. Принцип работы этого устройства основан на движении воды по спирали в специальном барабане, в процессе такого вращения происходит отделение крупных и взвешенных частиц от технической воды.

    Данный способ является одним из основных методов очистки сточных вод.

    1. Химические методы очистки сточных вод. Этот способ призван отделить растворившиеся в стоках вещества от основной массы путем добавления специальных реагентов, которые при попадании в загрязненную среду вступают в реакцию с жидкостью и способствуют выпадению вредных веществ в осадок. Химическая очистка сточных вод, в зависимости от используемых присадок, делится на два подраздела:
    • Нейтрализация с помощью кислот и щелочей. На данном этапе в стоки добавляются химические средства, которые доводят жидкость до необходимого значения и веса водорода. Чаще всего этот метод используется в текстильной и другой промышленности;
    • Окисление с использованием химических реагентов, в качестве которых может быть сжиженный хлор и другие его производные. Основным направлением в переработке такой установки является очистка стоков с высоким содержанием тяжелых металлов.
    1. Физико-химические методы очистки сточных вод. Это один из самых передовых способов утилизации загрязненной жидкости, который включает в себя несколько этапов по отделению и изыманию тонкодисперсных и трудно растворимых органических и не органических элементов. Также как и предыдущие способы обработки стоков, данный процесс бывает нескольких видов:
    • Коагуляция – это действие, основанное на укрупнении путем слипания мелких частиц при реакции с добавляемыми реагентами. Чаще всего используются соли амония, меди и железа. В бытовых условиях он применяется редко из-за дороговизны и больших габаритов оборудования;
    • Флотация. В данном случае необходима специальная установка, в которую попадают канализационные стоки, и добавляются естественные или химически созданные флотаторы, например, масло или побочные нефтепродукты. Чтобы процесс очистки был непрерывным, в отделенную камеру под высоким давлением подается сжатый воздух, который проходя через стоки, образует пенную эмульсию. Флотация образует кислородные пузырьки, которые захватывают молекулы из общего состава и поднимают ее в верхние слои. В результате происходит агрегация элементов в плотной пене. Такой метод используется при добыче металла для отделения полезной руды от остальных ископаемых. Также флотация используется в современных городских очистных сооружениях;
    • Сорбционная очистка бытовых стоков. Самый передовой метод очистки, в нем применяются крупные сорбенты природного или химического происхождения. Загрязненные стоки смешиваются с пористым материалом, и после оседания в осадок фильтр извлекается из емкости, а техническая жидкость может использоваться вторично. Уровень очистки при таком способе достигает степени 95%. Основным минусом сорбции является дороговизна компонентов и оборудования;
    • Простой и обратный осмус. В таком устройстве очистка хозяйственно бытовых сточных вод происходит в результате выдавливания воды через загрязненные стоки и мембрану или обратный процесс с прохождением грязной воды через фильтрующий элемент и отделением молекул отходов. Принцип действия в обоих направлениях один и тот же, он основан на механической задержке частиц, которые больше молекул воды в специальной сетке. После того, как фильтр будет заполнен, его необходимо извлечь и поменять либо очистить.

    Все физико-химические способы очистки сточных вод в основном применяются в промышленных масштабах для крупных предприятий и заводов. Производственный и бытовой метод отличаются используемым оборудованием и количеством процессов. Но некоторые агрегаты применяются и в частных секторах, например, флотация или осмус.

    1. Биологический способ очистки стоков канализации. Чаще всего данный метод используется при устройстве очистных сооружений для индивидуального жилища с автономной системой коммуникаций. Ее принцип действия основан на переработке загрязнений путем создания питательной среды для специальных бактерий, предназначенных для очистки сточных вод. Разделяют два типа микроорганизмов, пригодных для переработки стоков:
    • Анаэробные бактерии – живут в загрязненной безвоздушной среде канализации и питаются биологическими отходами. Анаэробная очистка сточных вод имеет побочный продукт в виде газа метана, поэтому резервуар должен быть оборудован газоотводным каналом. Еще колонии бактерий называют полезный ил, так как они обитают на частицах песка, содержащихся в водной среде;
    • Аэробные бактерии, в отличие предыдущих, нуждаются в постоянной подаче воздуха, так как для нормальной жизнедеятельности им необходим кислород. Емкость с отходами должна быть оборудована компрессорной установкой и подводом труб для обогащения стоков.

    Часто для достижения нужного результата используются последовательно оба варианта, тогда уровень очистки канализационных стоков может достигать 98%. Такую воду нельзя употреблять в пищу, но для бытовых нужд она пригодна, например, для полива растений или уборки. Часто аэробную схему применяют вместе с другим кислородным методом, который называется флотация.

    Обратите внимание! Независимо от выбранного способа очистки бытовых сточных вод, ее проектировкой и монтажом должны заниматься квалифицированные работники, так как самостоятельно рассчитать требуемую мощность получится только при детальном изучении всех параметров коммуникации.

    Стадии очистки сточных вод, этапы и устройство автономного септика

    Очистка бытовых сточных вод на предприятии и в частном секторе очень отличаются друг от друга. В индивидуальном жилье часто применяется комбинированная очистная система, включающая в себя несколько этапов обработки жидкости до состояния технической воды. Строительство такого сооружения начинается с расчета мощности и определения места расположения. Как правило, септик находится на некотором расстоянии от жилого здания ближе к выезду с участка. Это делается для того, чтобы в процессе эксплуатации не возникло проблем с вывозом отработанного материала и отходов.

    Следующим этапом будет рытье котлована под емкости. Многие производители изготавливают резервуары из жесткого пластика со встроенными перегородками и отсеками для перелива, фильтрации и переработки. Такое изделие стоит значительно дороже, чем железобетонные кольца, так как его производство требует больших затрат, но имеет преимущество за счет простоты монтажа и обслуживания, а также экономии места. Гарантия на пластиковую емкость более пятидесяти лет.

    Важно соблюдать размеры ямы, чтобы она была на 20-30 см больше по периметру, это облегчит монтаж и предотвратит разрушение стенок котлована.

    На песчано-гравийную подушку укладывается геотекстиль, который предотвратит проседание емкости под воздействием большого веса. После трамбовки основы монтируется сам септик, он может быть фабричного производства или сделанный самостоятельно из ж/б колец. Если применяется пластиковый резервуар, то на дно необходимо поместить утяжеление, чтобы при выпадении осадков емкость не всплыла наружу.

    Подводка канализационной трубы осуществляется по верхнюю крышку таким образом, чтобы между скопившимися стоками и поступающей жидкостью была воздушная прослойка. Для предотвращения попадания неприятного запаха из септика внутрь помещения рекомендуется установить обратный клапан, который срабатывает только в одну сторону, регулируя потоки.

    Чаще всего, первым этапом очистки воды канализации является естественная фильтрация от крупных фрагментов небиологического происхождения. Для этого в емкости предусмотрен переливной порог с пескоулавливателем, который отсеивает непригодные к переработке элементы от основной массы.

    В следующем отсеке расположены анаэробные бактерии, которые очищают жидкость от крупных включений, которые содержатся в толще стоков. Переработав основные загрязнения и превратив их в углекислый газ и метан, бактерии частично погибают, для соблюдения необходимой численности нужно периодически обновлять их популяцию.

    После перелива переработанная вода поступает в поля аэрации. Здесь обитают бактерии, питающиеся биологическими отходами при обогащении их кислородом. Поэтому для обеспечения процесса нужно непрерывно подавать в камеру кислород, без него все микроорганизмы погибнут.

    Завершающим этапом будет повторная механическая фильтрация через очищающую мембрану. На выходе из септика вода становится на 85-95% очищенной и пригодной для вторичного использования. Ее можно сливать в незащищенный грунт или скапливать в резервуаре для хозяйственных нужд.

    Современные технологии очистки стоков канализации позволяют не только сэкономить на ресурсах, но и обеспечить экологическую безопасность, сведя вредные выбросы к минимуму.

    Видео

    Ссылка на основную публикацию