Сточные воды состав, анализ, очистка. Очистные сооружения сточных вод

Как осуществляется обработка осадков

Активный ил используется для очистки стоков, но является материалом, от которого периодически необходимо избавляться. Это относится не к самому продукту, а к содержащимся в нём вредным микроорганизмам. Для их удаления используют анаэробные бактерии, не требующие для своего функционирования доступа кислорода.

Чаще всего такая технология очень удобна в следующих устройствах.

• Биотуалеты, которые устанавливают не только на загородных и дачных участках, но и в частных домах. Данная система не требует частого технического обслуживания, достаточно периодически откачивать отходы.
• Септики. Очень удобны, так как в них используется дренажная система, проходя через которую, стоки самостоятельно очищаются и утилизируются. Современные септики подразумевают деление на несколько секций, что позволяет более качественно произвести очистку.
• Отстойники, которые создаются для очистки масштабных объёмов, до 1400 куб. м. В них такой же принцип действия, как и в обыкновенных септиках.

В септиках и отстойниках не только очищается сточная жидкость, но и обрабатывается осадок, посредством воздействия на него функционирования анаэробных бактерий.

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.

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.

Местные очистные постройки

Чтобы улучшить качество человеческой жизни, используют локальные очистные сооружения, совокупность которых является каркасом автономной канализации.

Чтобы стандартные очистные установки могли исправно выполнять свое предназначение, необходимо верно выбрать размер резервуара. По статистике водопотребление на одного человека в сутки составляет примерно двести литров воды, будет столько же и стоков.

В таких местах владельцы сами устанавливают сооружения для очистки.

1. Септик резервуар один или несколько, из пластика. Внутри имеется несколько отделений, каждое выполняет поэтапно очистительные функции. Септики используют чаще всего из-за их долговечности и простоты функционирования.
2. Аэротенки – установки, которые обслуживают большие промышленности или города и села. Это огромные емкости, где стоки смешиваются с высокоактивным илом посредством подачи кислорода. Часто эти сооружения имеют в своем арсенале уловители, способные очистить воды от нефтепродуктов и различных жиров. В собственных системах аеротанки имеют малые габариты и часто входят в состав септиков или другие локальные очистные сооружения имеют их в своем составе.
3. Биофильтр, как автономная установка локальных очистных сооружений, используется нечасто. Обычно они идут в составе ЛОС.

Оказываясь в локальных очистных сооружениях, использованная жидкость проходит некоторые этапы:

• механический процесс отстаивания в резервуарах;
• био-очистку посредством заселения колоний простейших;
• доп-очистка.

Промышленные технологии нейтрализации жидких отходов

Проведение мероприятий химической очистки жидких отходов методом нейтрализации связана с выравниванием необходимого показателя уровня кислотности определенного объема сточных вод. Основными технологическими процессами, задействованными в нейтрализации, выступают:

• определение уровня загрязнений химическими соединениями стоков;
• расчет дозировки химических реагентов, необходимых для нейтрализации;
• осветление воды до необходимого уровня норм для жидких отходов.

Подбор оборудования средств очистки, его расположение, подключение и работа зависит, прежде всего, от уровня загрязнения и необходимых объемов очистки сбросов.

В отдельных случаях для этого достаточно мобильных установок химической очистки, обеспечивающих очистку и нейтрализацию относительно небольшого количества жидкости из накопителя предприятия. А в отдельных случаях требуется применение постояннодействующей установки химической очистки и нейтрализации.

Основным видом технологического оборудования для таких станций выступает установки проточной очистки или контактного типа. Обе установки позволяют обеспечить:

• контроль уровня загрязнения;
• возможность использования в технологии схемы взаимной нейтрализации кислотного и щелочного компонентов;
• возможность использования естественного процесса нейтрализации в технологических водоемах.

Технологические схемы химической очистки методом нейтрализации должны обеспечивать возможность изъятия или удаления из резервуаров очистки твердых, нерастворимых частиц осадка.

Вторым важным моментом работы очистительных установок выступает возможность своевременной корректировки необходимого количества и концентрации реагентов для реакции, в зависимости от уровня загрязнения.

Обычно в технологическом цикле применяется оборудование, имеющее несколько накопительных резервуаров, позволяющих обеспечить своевременный прием, хранение, смешивание и сброс стоков, доведенных до необходимой кондиции.

Основные виды биологической очистки

Удаление загрязнений различного рода в стоках биологическим путём представляет собой использование активных бактерий и микроорганизмов. Биологическая очистка является вторым этапом в полном комплексе мероприятий и идёт сразу после механической.

Современная чистка с использованием бактерий делится на несколько видов:

• Активный ил. Этот способ избавления от загрязнений был изобретён в начале 20-го века, но получил широкую популярность именно в последние годы. Активный ил представляет собой среду, в которой микроорганизмы не только комфортно могут существовать, но и поглощать, а также перерабатывать различного рода загрязняющие вещества. Бактерии используют часть загрязнений для питания, а другую часть – для размножения.
• Биофильтры. Отличаются от предыдущего вида очистки своей конструкцией и принципом действия. Биофильтры представляют собой бассейн, рассчитанный на большой объём, в котором загрязняющие вещества расщепляются под действием аэробных бактерий. На дне сооружения располагается дренажный слой, который естественным путём осуществляет чистку стоков после обработки в биологической среде.
• Метантенки. Это не вид биологической очистки, а конструкция, в которой накапливается осадок жидкой структуры. Метантенки представляют собой резервуар, который выполнен в форме цилиндра. В резервуарах происходит скапливание ила, без доступа к нему кислорода. В такой среде отложения не загнивают и могут находиться там в течении продолжительного периода времени.

Во время биологического этапа очистки применяют отстойники вторичного порядка. В них находятся устройства для откачки активного ила со дна резервуаров и возврата его в систему переработки. Излишки ила удаляются из емкостей полностью.

Какими должны быть промышленные стоки

В промышленных стоках постоянно содержатся какие-то примеси, способные оказать негативное воздействие на качество работы очистных сооружений, а также задействованной канализационной сети. Режим водопользования нередко нарушается в ситуации, когда отходы сбрасываются в природные водоемы.  Чтобы промышленные стоки не оказывали негативное воздействие на оборудованную канализационную сеть, функциональный режим системы очистки должен соблюдаться с учетом минимальных разрешенных показателей вредных примесей.

Подобное требование должно соблюдаться обязательно в ходе проектирования, возведения и запуска в эксплуатацию новых и отремонтированных промышленных объектов. К тому же на предприятиях нужно использовать технические средства, позволяющие минимизировать количество отходов, а также механизмы повторного водоснабжения.

Когда планируются работы по сбросу стоков в канализационную систему, нужно убедиться, что соблюдаются такие требования:

• Уровень БПК20 не должен превосходить отметку, предусмотренную в конструкторском проекте очистительной системы, применяемой для канализации;
• Состав сточных вод не должен нарушать нормальное функционирование канализационной сети, а также оборудованных очистных конструкций;
• Стоки не должны быть горячими, максимальный допустимый показатель температуры соответствует 40 градусам, а допустимый диапазон уровня PH составляет 6,5 – 9,0;
• В сточных водах не должно содержаться примесей, способных оседать на решетках фильтрации, либо являющихся причиной образования отложений на трубах и в колодцах;
• Не должно быть жестких ПАВ;
• Уровень ХПК стоков не должен быть выше БПК5 больше, чем в 2,5 раз.

Очистку стоков нужно выполнять в ситуации, когда вышеперечисленные требования не выполняются в полном объеме.

Опасность попадания в воду нефтепродуктов

В настоящее время ученые всего мира бьют тревогу, так как в Мировой океан попадает гигантское количество нефти. Она образует на поверхности воды тончайшую пленку, которую порой можно заметить только по радужным разводам. Это не только приводит к значительному ухудшению органолептических свойств жидкости, но и к резкому снижению поступления кислорода, который попадает в океан путем диффузии. Опять-таки страдают гидробионты, причем особенно бьет нехватка этого вещества по кораллам, численность которых в морях и океанах катастрофически падает с каждым годом. Всего лишь 10 мг нефти и нефтепродуктов делают воду абсолютно непригодной для питья и жизни живых существ.

Чрезвычайно опасны фенолы, о которых мы неоднократно упоминали выше. Они присутствуют в стоках практически всех промышленных предприятий. Особенно это относится к тем из них, которые занимаются производством кокса. В присутствии этих веществ происходит массовая гибель обитателей прудов, рек, морей и океанов, а сама вода приобретает крайне неприятный, гнилостный запах.

Применяемые сооружения и системы

Рассказывая о тех решениях, использование которых механическая очистка сточных вод предусматривает в самую первую очередь, можно выделить:

• отстойники;
• песколовки;
• мембранные системы;
• септики;
• устройства, обладающие функцией самоочищения и пр.

Разумеется, последний вариант весьма рационален, но, как показывает опыт, на большей части очистных сооружений вместо него до сих пор ставят решетки и сетки. Назвать их неэффективными нельзя, но они обладают очевидным недочетом – их необходимо периодически чистить. Делается это как вручную, так и посредством применения специального грабельного оборудования.

Касаемо решеток, то данные средства очистки стоков в состоянии задерживать только те загрязнения, размер которых достаточно велик – главным образом, минерального или органического происхождения. Различают четыре основных разновидности таких решеток:

• прямоугольные;
• дробительные;
• шнековые;
• ступенчатые.

Есть смысл упомянуть о том, что размер отверстий в подобных решетках не должен превышать 2 сантиметра. Объясняется это довольно прозаично: если данный показатель будет больше, эффективность очистки снизится до значений, которые не допускаются действующим стандартом. После того как загрязнения задерживаются на решетках, они незамедлительно устраняются или, если того требует ситуация, отправляются на переработку.

Перечисляя средства, используемые для удаления загрязнений из сточных вод, нельзя не рассказать о ситах. Принцип их функционирования такой же, как и у решеток, а отличие состоит в размере зазоров – у сит они значительно меньше. Благодаря данному качеству, рассматриваемые средства очистки способны устранять из стоков такие включения, как:

• песок;
• горные породы;
• битое стекло и т.п.

На сегодняшний день сооружения для механической очистки сточных вод наиболее часто оснащаются ситами барабанного типа. Фильтрация осуществляется ими посредством вращения, приводящего к устранению недопустимых примесей. Стоит отметить, что с помощью этих средств загрязнения удаляются весьма результативно, ведь размеры отверстий в таких сетках составляют десятые доли миллиметра.

Песколовка — устройство, помогающее очищать сточные воды от фракций маленького размера

Помимо решеток и сит, механическая очистка сточных вод предусматривает применение песколовок, помогающих устранять фракции наименьшего размера. Эти устройства способны пропускать жидкость как горизонтально, так и вертикально, а принцип их функционирования основан на использовании сил гравитации.

Направленные вниз, они задерживают твердые включения, не позволяя им двигаться далее и вынуждая оседать на дно. Впоследствии отфильтрованный подобным образом песок нередко находит дальнейшее применение в строительстве. Следует также добавить, что при наличии интенсивного течения стоков работа песколовок становится менее эффективной, что обуславливается особенностями их конструкции.

Кроме того, физический метод очистки сточных вод включает в себя использование жироуловителей. Посредством данных резервуаров, являющихся полностью герметичными, осуществляется снижение скорости движения стоков и их охлаждение, что достигается за счет специально устанавливаемых барьеров. Закономерное следствие работы этих устройств – поднятие жиров и некоторых других включений на поверхность жидкости с дальнейшим их устранением.

Еще одни сооружения механической очистки сточных вод, степень значимости которых переоценить практически нереально – это отстойники. Они используются для удаления взвешенных соединений и оставшихся в стоках тяжелых фракций

Важно учитывать что:

• для получения положительного результата воду необходимо отстаивать около 3-х часов;
• степень эффективности работы данных сооружений достигает 50 процентов;
• наиболее оправдано применять горизонтальную разновидность отстойников, что объясняется обеспечиваемым ею равномерным распределением очищаемых вод.

Примечательно также, что существует прямая зависимость между скоростью отстаивания и глубиной: чем последняя меньше, тем быстрее проходит данный процесс.

Резонно упомянуть и об осветлителях, применяемых при очистке стоков на первом этапе. В них заливается содержащая коагулянт вода, благодаря чему на поверхности жидкости возникает специфическая фильтрующая прослойка. Далее же осветленная вода выводится через предусмотренный для нее желоб, а осадок – устраняется.

Очистка вод за счет окисления

Данная методика применяется в следующих случаях:

• для обезвреживания производных стоков от токсинов;
• когда отсутствует необходимость в извлечении соединений из стоков;
• невыгодно либо нецелесообразно использовать другие методы.

Для реализации рассматриваемой методики применяют разные окислители, включая диоксид хлора, хлор разной консистенции, гипохлорит натрия, бихромат калия, озон и прочие соединения. Они попадают в воду, связываясь с химическими токсинами. В результате реакции появляются токсичные примеси, для удаления которых применяются иные технологии.

Сильнодействующим окислителем считается хлор. Он агрессивен, поэтому не пользуется большим спросом для реализации разных современных технологий в области очистки стоков. Его часто заменяют озоном, реже – перманганатом калия либо перекисью водорода.

Рассматриваемая технология заключается в очистки вод путем окисления их загрязнений. После такой химической реакции формируются вещества меньшей токсичности, которые легко удаляются из жидкости. Активность используемого окислителя – это величина окислительного потенциала. Первым и самым эффективным окислителем является фтор. Он обладает высокой агрессивностью, поэтому его не используют на практике. У других веществ значение этого показателя не превышает 2,1.

Чтобы очистить жидкость от сероводорода, фенола, гидросульфида, применяется хлор. Если в стоках присутствует аммиак или его производные, хлор, вступая с ними в реакцию, образует дикло- и монохлорамины.

Окислительная технология может основываться на применении кислорода. Такая реакции происходит в жидкой фазе, если наблюдается высокое давление и температура. Если аналогичная ситуация наблюдается в случае применения сульфидов, тогда глубина их окисления увеличивается.

Чтобы очистить жидкость от железа, используется кислород. Для разрушения сульфидных соединений применяют диоксид углерода с отходящим дымовым газом.

Что получается на выходе из станции биологической очистки

Основным вопросом является необходимость использования станций биологической очистки стоков. Их основной задачей является качественное и надёжное удаление вредных бактерий и микроорганизмов из сточной жидкости. На выходе из подобного устройства, стоки на становятся чистыми на 95-98%. Данная жидкость получает статус технической воды и может использоваться в многих отраслях народного хозяйства. Например, для полива обширных площадей сельскохозяйственных культур. Также, в качестве удобрения, активно используется ил, который необходимо периодически удалять из станций.

Если дополнительно проводить обеззараживание сточной жидкости, то её допускается сбрасывать в водоёмы. Это позволяет следить за экологическим состоянием планеты. За неимением водоёма, для очищенной сточной жидкости монтируют специальные дренажные колодцы, которые должны находиться выше уровня грунтовых вод.

Особенности механической очистки сточных вод

Механическая очистка подразумевает выполнение таких действий:

• Методика процеживания, при которой вода проходит через специально изготовленную решетку. С применением подобных приспособлений всегда есть возможность отсеять различные крупнодисперсные компоненты. Чтобы производительность таких фильтрующих устройств была максимально высокой, вода проходит через них под высоким давлением;
• Фильтрование выполняется при помощи нескольких очистительных устройств. Система фильтров конструируется только из простейших материалов. Фильтры наполняются активированным углем, песком, мелкими металлическими фрагментами, гравием, стеклопластиковыми материалами.
• Способ отстаивания. Основная суть подобной методики заключается в разделении воды в нескольких камерах, в которых выполняется процесс оседания крупных и мелких фрагментов. Камера наполняется водой, которая потом отстаивается. В качестве отстойника в большинстве случаев применяется песколовка.

Продолжительность такой процедуры может составлять до нескольких дней.

Как работает активированный уголь

Главным преимуществом угля является его высокая способность к абсорбции. Проще говоря, на поверхности частичек этого вещества имеется такое количество пор, что они могут задержать такое количество загрязняющих воду соединений, которое в несколько раз превышает объем самого угля. Именно процесс улавливания, связывания загрязняющих реагентов и называется абсорбцией. Следует отметить, что с целью очистки питьевой воды уголь использовался еще до нашей эры. Активное исследование и производство этого материала началось во время двух мировых войн. Факторами, влияющими на поглощение, являются размер частицы, площадь поверхности, структура связываемого вещества, кислотность среды (pH-фактор), температура, которую имеют сточные воды.

Загрязнители вод

Касаемо наиболее распространенных загрязнителей вод, то к таковым относятся:

• пестициды;
• агрессивные химические соединения с сильно выраженной кислотной или щелочной реакцией;
• частицы и соли тяжелых металлов (свинца, висмута, цинка и пр.);
• нефтепродукты;
• примеси, содержащие шлаковые или грунтовые включения и т.д.

Учитывая опасность перечисленных выше и многих других загрязнителей, которую они представляют для здоровья человека и состояния окружающей среды, можно констатировать, что необходимость очистки стоков от них просто очевидна.

Если же выделить основные методики приведения вод в состояние, соответствующее действующим нормативам безопасности, то таковыми являются следующие разновидности очистки:

• механическая (также именуемая физической);
• химическая;
• биологическая.

Кроме того, сегодня применяется немало комбинированных вариаций удаления загрязнений.

Стоит отметить, что первый из упомянутых нами способов очищения вод является наименее затратным с финансовой точки зрения. Как правило, он предусматривает фильтрацию и использование различных методик устранения твердых включений. Следует добавить, что он примечателен и многими другими своими свойствами, о чем более подробно будет рассказано ниже.

Характеристика способов биологической очистки

В населенных районах нередко используется именно биологический метод очистки стоков. Подобная методика позволяет выполнять переработку отходов из одного и более частных домов, а также из густонаселенных районов населенного пункта. Активный ил начинает формироваться при выполнении биологический очистки. Этот компонент содержит большое количество различных микроорганизмов, способствующих эффективном расщеплению стоков. По своей консистенции все эти вещества подобны беловатым хлопьям неорганического происхождения.

В промышленных стоках также присутствуют неоднородные вещества. Нередко в нечистотах содержатся компоненты природного естественного происхождения такие, как жировые кислоты, ПАВы, которые считаются главными веществами, содержащимися в бытовой химии. Главным техническим приспособлением, необходимым для выполнения биологической очистки, является устройство, способствующее повышению концентрации кислорода в воде. Таким образом создаются оптимальные условия для развития бактерий аэробного типа.

Использование таких микроорганизмов способствует окислению содержащихся в сточных водах отходов и природных компонентов. При этом из воды выводится гниль и плохой запах.

Основные этапы биологической очистки:

1. Предварительная очистка подразумевает удаление из нечистот крупных фрагментов.
2. Смешивание стоков с различными иловыми компонентами. Специально предназначенные технические приспособления позволяют интенсивнее взаимодействовать илу с водой, способствуя процессу окисления. В подобной ситуации можно полностью удалить природные вещества.
3. Процедура отделения иловых компонентов. После этого выполняется процедура поступления стоков в специально отведенное место. Такой резервуар по форме подобен перевернутой пирамиде. При этом выполняется процесс образования осадка на дне емкости с последующим выведением жидкости, прошедшей полноценную очистку. Такие иловые компоненты могут использоваться неоднократно с целью биологической очистки промышленных стоков.

Технические воды представляют собой вещества, сформированные после взаимодействия ила со сточными водами. Жидкость после очистки можно использовать с целью полива растительных культур.

Очистные сооружения

Оборудование различных типов очистных систем производится исходя из задач, которые они будут решать. Они могут быть оборудованы различным количеством блоков, в каждом из которых реализуется определённая технология удаления загрязнений.

Виды очистных блоков:

1. Фильтрующие и отсеивающие.
2. Биоочистные.
3. Установки по регулированию насыщенности кислородом.
4. Обеззараживающие.
5. Реализации химических и физических реакций по удалению загрязнений.

Сооружения могут использовать блоки надземного или подземного размещения. К элементам систем относятся резервуары по хранению и транспортировке стоков. К устройствам очистных систем предъявляются серьёзные требования по надёжности и прочности материалов. Все блоки должны быть долговечными, с точки зрения эффективности использования (не менее 30 лет полезной работы).

Требования при планировании монтажа очистных сооружений:

1. Глубина залегания грунтовых вод.
2. Характер подводящих конструкций.
3. Комплектация: количество этапов очистки, выраженных в блочной структуре.
4. Наличие источников электроэнергии и других ресурсов.
5. Транспортная доступность для вывоза твёрдых элементов.
6. Характер выводящих конструкций.
7. Необходимость применения дополнительных средств химической и физической очистки (реагенты и т. д.).

Схема очистных сооружений модульного типа (БИОС):

1. Решётки и сита.
2. Песколовки.
3. Первичный отстойник.
4. Аэротенк.
5. Вторичный отстойник.
6. Блок доочистки.

В резервуарах с решётками, ситами, песколовками проходит механическая очистка стоков. Такую же задачу решает и первичный отстойник, который предваряет аэротенк. Решётки позволяют удалить крупные загрязнения минерального и органического происхождений. Сита удаляют более мелкие нерастворённые примеси.

Затем стоки проходят через резервуар с песколовками. Здесь происходит осаживание мелких частиц. Здесь же используется метод флотации. Он применяется с помощью жироловки, которая позволяет удалять жировые элементы с поверхности жидкости благодаря охлаждению и замедлению движения жидкости при прохождении через специальные ёмкости. Отфильтрованный песок используется при проведении дорожных работ.

Далее, стоки попадают в первичный отстойник. В этом резервуаре из железобетона, с глубиной от трёх до пяти метров, происходит осаживание взвесей органического характера. Специальными скребками из жидкости выгребаются загрязнения. В последние годы, для более глубокой механической очистки используются мембранные устройства. Состоящие из плоских листов, труб, капилляров и волокон, они позволяют удалять максимально возможное количество загрязнений.

После первичного отстойника жидкость попадает в аэротенки, где начинается этап биологической очистки воды. После аэротенков очищенные стоки переводятся во вторичные отстойники. Здесь с помощью специальных насосов из жидкости удаляется активный ил, который возвращается по специальным трубам в аэротенк. При необходимости в систему могут подключаться резервуары, в которых проводятся определённые процедуры физико-химической очистки.

Основные устройства и сооружения для биологической очистки

Для того, чтобы вернуть сточным водам необходимый уровень чистоты, надо прибегать к использованию специализированного оборудования.

Конструкции, в которых протекают все процессы делятся на 2 вида:

• Сооружения, в которых чистка стоков происходит естественным путём, без использования дополнительных устройств, созданных человеком.
• Сооружения, в которых используются материалы, созданные человеком. Этот вид необходим в том случае, когда из-за природных факторов естественная очистка стоков невозможна.

Некоторые разновидности сооружений для естественного избавления от вредных микроорганизмов:

• Колодцы, созданные для качественной фильтрации стоков, если в сутки не используется более 1 куб. м воды.
• Поля обыкновенной и подземной фильтрации. Подземные поля создаются, если расход воды в сутки не превышает 15 куб. м. Обыкновенные поля справляются с объёмом до 1400 куб. м в сутки. Использование данной технологии считается очень практичным, так как в качестве фильтра используется грунт, который находится на месте будущего расположения конструкции.
• Пруды биологической чистки сточных вод. При необходимости могут быть переоборудованы в систему принудительного избавления от загрязнений. Биологические пруды качественно очищают до 1400 куб. м воды в сутки.

Конструкции, которые позволяют принудительно проводить биологическую очистку стоков:

• Биологические фильтры, в которых в качестве используют пеностекло или различные разновидности пластмассы. Как и в других конструкциях, в биофильтрах допускается использование песка, гравия или щебня, в качестве фильтрующего элемента. Данная система очень удобна и популярна, так как позволяет за пол часа эффективно очистить от загрязнения небольшие объёмы стоков. Поверхность пеностекла способствует лучшему очищению и более быстрому удалению вредных микроорганизмов. Биофильтры, выполненные из пластмассы, предотвращают появление ила, а также пропускают большее количество кислорода.
• Биодисковые фильтры. Устройства, которые созданы для очистки не более 1000 куб м воды за раз, и представляет собой ёмкость, по которой расположены диски, сделанные из лёгких материалов, таких как пенопласт или пеностекло. Диски постоянно вращаются, а их поверхность (покрытая специальной биологической плёнкой) воздействует со сточными водами и производит очистку. Фильтры получают необходимое количество кислорода сразу же из атмосферы, это позволяет ускорить процесс. Уже через 1-1,5 часа можно получить техническую воду, пригодную для хозяйственных нужд или слива в ближайший водоём.
• Биофильтраторы. Устройства, которые отличаются компактностью, могут очищать до 600 куб. м за раз. Как и в биодисковых фильтрах, здесь используются диски из пенопласта, которые дополнительно покрыты биоплёнкой. Биоплёнка входит в реакцию с загрязнениями и проводить чистку. Дополнительно биофильтраторы имеют секцию для осветления стоков. Для быстрого избавления от вредных микроорганизмов, в первичную ёмкость добавляют некоторое количество осветлённой жидкости и активного ила. Биофильтраторы отличаются сложной конструкцией, но очищают стоки качественно и надёжно.
• Аэротенки. Наиболее популярны в населённых пунктах с небольшим количеством населения. Аэротенки удобно использовать, так как эти конструкции не занимают больших площадей. Для переработки стоков данные конструкции используют метод полного окисления. Окисление материала обеспечивает небольшой прирост активного ила, что позволяет проводить чистку аэротенков не более 1 раза за 3-4 месяца.

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.