Какие бывают отстойники для очистки сточных вод?

Понятие и назначение отстойника

Обычно процедура очистки сточных вод включает в себя нескольких этапов:

• механическое очищение;
• биологическая очистка;
• физико-химические мероприятия;
• дезинфекция.

Отстойники – это специальные резервуары или камеры, которые используются на определённом этапе очищения стоков. Эти ёмкости могут быть открытыми или закрытыми, но в любом случае они герметичные. Сточные воды очищаются под действием сил гравитации, благодаря чему тяжёлые и крупные составляющие выпадают на дно сооружения, а осветлённая и предварительно  очищенная жидкость поступает в следующие резервуары для прохождения следующих этапов очищения.

Отстойники – это довольно эффективные и экономичные сооружения, позволяющие выполнить предварительную очистку стоков. Поэтому они используются не только для очищения нечистот от индивидуальных домов, но и на крупных предприятиях. Разница лишь в размерах сооружения и объёмах очищаемой жидкости.

В зависимости от требуемой степени очищения стоков они могут применяться с целью предварительной очистки жидкости для её подготовки к следующему биологическому этапу обработки или быть окончательным вариантом очистного сооружения, если из стоков необходимо только убрать нерастворимые примеси.

Концентрация нерастворимых примесей, оседающих на дне отстойника,  зависит от их первоначального количества в сточных водах, а также некоторых характеристик частиц:

• плотности;
• размера;
• формы;
• скорости оседания.

На эффективность отстаивания существенное влияние оказывает продолжительность процедуры. Как правило, грубодисперсионные составляющие стоков выпадают в виде осадка на дне сооружения на протяжении 1,3-2 часов.

Принцип работы очистных систем

Очистка сточных вод выполняется в 5 этапов:

1. Сначала происходит задержка и осаждение специальными фильтрами и мембранами небольших загрязнений органического характера, а также больших механических частиц;
2. Второй этап связан необходимостью связывания, и разложения веществ, которые остались после первого этапа;
3. На третьем этапе используются специальные методы очистки, например, удаление загрязнений от животных или нефтепродуктов;
4. На четвертом этапе стоки нуждаются в дополнительной очистке в специализированных сооружениях;
5. И в завершении, пятый этап — это утилизация сухого остатка, который собирается после очистки стоков. Как мы уже говорили, в составе сухого остатка зачастую присутствуют такие соединения, как азот, фосфор и различные минеральные удобрения, которые с успехом могут повторно использоваться в сельском хозяйстве.

Что такое фильтры-отстойники?

Процессы очистки сточных вод подразумевают использование фильтров-отстойников, которые являются обязательным элементом данных систем. Фильтр-отстойник делает очистку сточных вод простым делом, и осаждает загрязнители, присутствующие в воде, в принудительном порядке.

Принцип работы отстойника сточных вод заключается в присутствии бактерий анаэробного характера, которые, в процессе своей жизнедеятельности в выгребной яме, утилизируют различные примеси, перерабатывая их в полезные вещества, о которых мы говорили выше.

Переработка осадка бактерии для выгребных ям является одним из популярных видов бизнеса для многих предприятий на территории нашей страны. По размеру отстойник составляет порядка четвертой части от общего размера системы очистки стоков. За счет работы бактерий, которые делают всю нужную работу, получается сохранить объем отстойника небольшим.

Как правило, загрязнения, содержащиеся в стоках, составляют до 10 процентов от общего объема воды. Иногда, эти показатели намного меньше, и составляют всего 5 процентов. Для улучшения экологической обстановки в российских селах и городах, необходимо правильно проектировать отстойники, за счет чего экономится бюджет населенного пункта. Вот почему проектирование очистных сооружений — это первоочередная задача специалистов экологов, поскольку повышает безопасность нашей жизни, и экономит деньги.

Завершающим элементом любой системы очистки сточных вод является станция глубокой биологической очистки стоков. В данных сооружениях помещаются бактерии, которые взаимодействуют с кислородом воздуха, и разлагают биологические и органические отходы.

Таким же образом, за счет бактерий, очищаются стоки канализации, и создаются окислы металлов. За счет бактерий также работают многие очистные сооружения на химических заводах, и даже производится очистка стоков нефтяной промышленности.

Обслуживание внешних КНС

Канализационная насосная станция не является оборудованием, которое можно установить и просто довольствоваться его работой. Резервуар и насосы требуют регулярного осмотра.

Самостоятельно спускаться в резервуар или проводить работы по его очистке категорически запрещено!

Вдыхание канализационных газов может вызвать резкую потерю сознания и смерть, если человека не вытянуть на чистый воздух в течение нескольких минут.

Наиболее выгодным вариантом для регулярной чистки канализационного резервуара является приобретение маски противогаза с принудительной подачей воздуха с поверхности

При покупке КНС желательно сразу подписать договор по ее обслуживанию.

Для доступа в резервуар и проверки оборудования станции имеют люк, а глубокие емкости – еще и лестницу для спуска.

Ежемесячно или ежеквартально сервисная служба должна:

• проверить автоматику;
• продиагностировать работу основного и резервного насосов, проверить уровни масла в них;
• извлечь из фильтров застрявший мусор;
• удалить иловые отложения со дна.

В случае срочных аварийных ситуаций возможен самостоятельный осмотр резервуара, но он должен проводиться в присутствии помощников, с веревочной страховкой и в респираторе.

Отстойники полунепрерывного действия

Отстойники полунепрерывного действия. Для отстаивания значительных количеств жидкости, например для очистки сточных вод, используют бетонные бассейны больших размеров или несколько последовательно соединенных резервуаров, работающих полунепрерывным способом: жидкость поступает и удаляется непрерывно, а осадок выгружается из аппарата периодически (рисунок 2).

Рисунок 2 – Отстойник полунепрерывного действия лоткового типа

На рисунке 3 показан отстойник полунепрерывного действия с наклонными перегородками. Наличие перегородок увеличивает время пребывания жидкости и поверхность осаждения в аппарате. Возникающие инерционные силы при изменении направления движения потока, способствуют ускорению процесса.

1 – штуцер для ввода исходной суспензии; 2 – корпус; 3 – наклонные перегородки; 4 – бункера для осадка; 5 – штуцер для отвода осветленной жидкости. Рисунок 3 – Отстойник с наклонными перегородками

Исходная суспензия подается через штуцер 1 в корпус 2 аппарата, внутри которого расположены наклонные перегородки 3, направляющие поток попеременно вверх и вниз. Осадок собирается в конических днищах (бункерах) 4, откуда периодически удаляется, а осветленная жидкость непрерывно отводится из отстойника через штуцер 5.

В промышленности наиболее распространены отстойники непрерывного действия, которые широко применяются, например, при производстве сахара (для удаления из сока осадка извести после 1-ой сатурации).

Очистные сооружения сточных вод: основные виды и назначение

Очистительные сооружения для сточных вод представляют собой сложный комплекс различных объектов, в каждом из которых происходит отдельный этап удаления определенного вида загрязнений. Общий вид такого комплекса может состоять из:

• накопительного резервуара, в котором устанавливаются специальные фильтры, предназначенные для удаления крупных загрязнений;
• биофильтров – в них происходит процесс разложения органики;
• дезинфицирующих камер, основное предназначение которых – это обеззараживание очищенных стоков. После этого очищенную и осветленную воду можно безопасно для окружающей среды отводить в водоемы или грунт.

В зависимости от места и сферы использования, очистительные сооружения делятся на:

1. объекты, предназначенные для очистки канализационных стоков, поступающих по централизованной системе водоотведения.

2. специальные очистительные сооружения для обслуживания предприятий.

3. автономные очистительные станции – их основной областью применения являются частные дома и другие объекты, не подключенные к центральному водоотведению. Отличаются большим разнообразием как по конструктивным особенностям и принципу работы, так и по объему.

ЛОС могут использоваться также и для обслуживания небольших загородных поселков.

В этом случае на их базе создается локальная система водоотведения, к которой подключаются отдельные домохозяйства.

4. ливневая канализация – это отдельный вид инфраструктурного объекта, предназначенный для сбора стоков после осадков.

Как правило, очистные сооружения ливневых стоков – это независимые системы, но в небольших населенных пунктах могут подключаться к централизованной канализационной сети.

Наиболее сложным является процесс очистки промышленных стоков из-за высокого содержания в них различных примесей и даже ядовитых или токсичных соединений.

Поэтому их сброс в централизованную систему хоть и допускается, но исключительно после предварительной очистки.

Связано это, как правило, с экономической обоснованностью, так как для очистки промышленных стоков используется специальное оборудование, способное справляться с определенными типами загрязнений, характерными для конкретного производства.

Утилизация стоков в частных домах без доступа к централизованной канализации может происходить даже в традиционной выгребной яме, но, к счастью, такой способ уходит в прошлое.

Все больше владельцев загородных объектов выбирают локальные очистные сооружения для частного дома, которые являются не только цивилизованным вариантом решения проблемы, но и обладают высокой эффективностью.

Большинство таких сооружений способны очищать стоки на 90-98%, что соответствует параметрам технической воды, абсолютно безопасной для сброса в окружающую среду.

Кроме того, такую воду вполне можно использовать для полива огородов, мытья машин и других хозяйственных целей.

Последний фактор вторичного использования воды преследует не только экономическую выгоду, но и является показателем цивилизованного водопользования, особенно с учетом того, что запасы пресной воды истощаются, но при этом потребности человечества возрастают.

В среднем, комфортное водопользование составляет около 200-300 литров воды в день для одного человека, а такие данные, естественно, заставляют задуматься о том, что с природой нужно обращаться бережно.

Способы утилизации жидких бытовых отходов

Очистные станции применяют несколько основных методов утилизации:

Биологический способ

Из первичного отстойника отходы ЖБО сливаются в аэротенки для дальнейшей обработки активным илом. Для биологической утилизации требуется поддерживать заданные условия жизнеобеспечения организмов, которые питаются органическими веществами и подобным образом очищают воды.

Для сохранения условий жизнеобеспечения нужна аэрация – подача кислорода. С этой целью монтируются трубы с подачей сжатого воздуха.

Последний этап – направление жидкости во вторичный отстойник, где оттуда извлекают активный ил. После процедуры вода заливается в аэратор, где ее насыщают кислородом и перенаправляют в реки и озера.

Механический способ

Это первичная технология, при которой специальным оборудованием – решетками удаляется из сточных вод весь крупный мусор более 10 мм. Примеси дальше откачиваются насосами и прессуются в брикеты, где вся отжатая жидкость направляется в канализационный сток.

После избавления от габаритного мусора из жидкости высеивают песок, после чего вода направляется в первичный отстойник. В специальной емкости жидкость отстаивается в течение 2-3 часов. На этом шаге слизь и жир собираются отдельной установкой, кружащей вокруг бассейна, а тяжелые элементы остаются на дне и впоследствии выметаются скребком. К осадкам тяжелого плана относят органику, из которой дальше можно производить биогаз в анаэробных реакторах.

Конструктивные особенности

Устройство таких санитарных систем достаточно простое. Торфяной биотуалет, например, Компакт Элит,имеет принцип работы, основанный на поглощении жидкости наполнителем. Снизу располагается емкость для отходов, а сверху – для обеззараживающего состава. Такое же устройство имеет и торфяной биотуалет марки Компакт Премиум. Для его работы потребуется также система вентиляции и дренаж.

Главной особенностью, которой торфяной мобильный биотуалет компакт отличается, является свойство заполняемой в него смеси впитывать в 10 раз больше жидкости, чем собственный вес. Особенно хорошо в этом плане проявляет себя туалет торфяного типа для дачи Piteco 505.

Виды по направлению потока

А также разделение отстойников для очистки воды проходит по принципу направления потока жидкости. Существуют горизонтальные отстойники (жидкость протекает горизонтально), вертикальные (поток бьёт снизу вверх) и радиальные (от середины к краям).

Горизонтальное устройство представляет собой прямоугольный резервуар, где имеется несколько отделений, а также механизм сбора и распределения воды, трубопровод подведённый к ёмкости сточных вод, и механизмом удаления осадка, который возникает при работе. Такие септики чаще всего применяются для очистки жидкости в водопроводах с большой нагрузкой.

Вертикальный септик – это ёмкость в форме круга или квадрата с хлопьеобразовательной камерой и каналами для отвода очищенной жидкости. К этому устройству присоединяются трубы для подачи загрязнённой воды, освобождения отстойника и удаления осадков. Применение таких отстойников распространено в очистке хозяйственно-бытовых стоков, а их производительность не очень велика.

Отстойник радиального типа представляет собой круглую ёмкость, которая собирает сточные воды снизу и направляет от центра к краям. Поверхность очищается от взвешенных частиц специальным прибором, который располагается на вращающейся ферме. Далее с помощью скребков очистной системы осадок поступает в приямок септика.

Нормы и правила

Степень необходимой очистки, исходя из происхождения стоков

Менее грязными стоками считают стоки после дождей. В данном случае водные массы требуют очистку от мусорных фрагментов. Воды производственного происхождения бывают разной степени загрязнения. Жидкость, стекающая, охладив трубопроводы либо агрегаты, является самой чистой. Стоки, образованные предприятиями, имеют разный состав: из органических веществ, неорганических элементов, либо оба типа загрязнения. Такие стоки требуют глубокой очистки. В идеальном варианте на промышленных объектах должны использоваться одни и те же воды.

Стоки в результате бытовых нужд имеют стабильный состав, который состоит из органики и разных видов микроорганизмов.

Как оценить стоки по уровню загрязнения

Стоки всегда имеют неоднородный состав, следовательно, сказать о каждом элементе бывает невозможно. Проводя анализы стоков, опираются на общие показатели, дающие характеристику жидкости в общем, не выделяя отдельные примеси. Оценивая воды по запаху либо цвету, не выделяют все вещества в отдельности, которые окрашивают стоки, либо придают ароматы. Определяя составляющие компоненты, опираются на комплексный анализ, состоящий из санитарно-химических тестов: химического, биологического, физико-химического.

Как ведется учет объема стоков. Объем сточных вод считают для того, чтобы начислять пошлину за пользование канализационной системой. Особенно много воды сбрасывают промышленные объекты, приводя к износу элементы канализации. Высокотехнологичными измерительными приборами учитывают количество сточных вод.

Флотация сточных вод

Колонная флотация

Флотация подразумевает под собой расщепление твердых микрочастиц, которые имеют разную смачиваемость, такие как несмачиваемые и смачиваемые частицы. При этом происходит поднятие пузырьков воздуха или масляных капель, которые уносят с собой несмачиваемые частицы.

Автономная канализация для загородного дома и дачи ЕВРОБИОН EuroBion

Применяется данный метод для того, чтобы очистить воду от веществ, содержащихся в ней во взвешенном состоянии.

• уникальная надежность при высоком качестве очистки
• легкий корпус станции еще более упрощает монтажные работы
• простое обслуживание станции 1 раз в 6 месяцев.
• низкая цена

Теперь давайте рассмотрим непосредственно процесс очистки. Используется специальная установка очистки сточных вод, в которой струя воздуха и струя воды движутся в одном направлении.

Частицы вредных веществ разбросаны в воде в хаотичном порядке и двигаясь вместе с водой, происходит их слипание с пузырьками.

Для того чтобы работа была оптимальной, во флотационную камеру помещают пузырьки воздуха определенного размера, который установлен опытным путем, так как если размер будет большим, то частицы просто не успеют схватиться с пузырьками.

При этом происходит перемешивание воды, что становится причиной разрыва уже прилипших друг к другу пар.

Существует напорная, импеллерная очистка и флотация, которая использует пористые материалы.

Если рассматривать напорную флотацию, то вода насыщается воздухом под давлением. В том случае, если реагенты не добавляют, то такая флотация относится к физической очистке. При напорной флотации возможно регулировать размер пузырьков и количество воздуха.

Импеллерная флотация в основном используется для нефтеперерабатывающей промышленности. Такой метод очень эффективен, так как во флотаторе создаются турбулентные потоки, благодаря которой, происходит разрушение хлопьевидных частиц.

Для того, чтобы достигнуть лучшего эффекта, добавляются поверхностно-активные вещества.

Осветление воды в ходе очистки воды

При помощи пористых материалов возможно получать небольшие пузырьки воздуха.
Насколько эффективной будет флотация, зависит от коагулянтов, которые помогают в удалении загрязненных веществ в виде эмульсионных соединений.

Еще одним популярным методам является осветление сточных вод, который относится к одному из этапов очищения воды. Таким способом происходит уменьшение содержащихся в ней взвешенных частиц, что повышает ее прозрачность.

Стоит отметить, что взвешенные частицы отличаются разными степенями дисперсности. В настоящее время для того, чтобы уменьшить в воде количество тонкодисперсных примесей используют коагуляцию, при котором происходит обработка воды коагулянтом.

После того, как вода осветляется, ее уже нельзя помещать в емкость для сточных вод.

Емкость из полиэтилена для системы сбора бытовых и сточных вод

Следует отметить, что для всех вышеперечисленных методов потребуется насос для сточных вод.

Насос погружной для сточных вод (фекальный) Pedrollo MCm 20/50, 1,5 кВт.(ПРОФ)

Мощность: 1,5 кВт. (2 л.с.)

Модель насоса: однофазный 220-240 В — 50 Гц.

Производительность (подача):900 л./мин. (48 м3/час)

Макс. высота подъема (напор):16 м.

Максимальная глубина применения: до 10 м.

Диаметр разъема соединения: 2 1/2″ (DN).

Температура жидкости: до +40°С.

Максимальное прохождение твердых частиц во взвешенном состоянии: до d=50 мм.

Габаритные размеры (высота х длина)мм.: 490х347.

Вес:35,7 кг.

Для того чтобы в отстойниках выпавший осадок и для возможности периодически выгружать его, необходимо установить в начале отстойника прямки. Чтобы выкачать воду из отстойника используются специальные насосы для сточных вод.

Если вы решили сделать вертикальный отстойник, то, как правило, они представлены круглыми или квадратными резервуарами, правда вода в них отстаивается не более чем на 40 %.

Некоторые правила устройства и эксплуатации

Кроме правильного выбора конструкции и выполнения требований технологии очистки, для надежной работы отстойников требуется соблюдение некоторых правил:

• не допускать попадания в очистные сооружения частного дома химических веществ, отличающихся повышенной агрессивностью, например, составов для чистки канализационных труб;
• предусматривать нахождение сточных вод в предварительном отстойнике не более 2-3 дней;
• в зависимости от конструкции размещать подающие трубы и устройства для отвода осветленной воды на определенном уровне;
• проводить регулярный осмотр отстойников и их своевременную очистку.

 
Очень важно! В частном доме необходимо соблюдать обязательные требования по выбору места расположения очистных сооружений.

Узнайте про современные технологии очистки сточных вод во время просмотра видеосюжета.

Как сделать оборудование своими руками

Изготовить сооружение для очистки сточной воды можно самостоятельным образом. Используются следующие виды материалов:

• железо;
• пластик;
• бетон.

Наиболее простым по конструкции считается однокамерный отстойник. Чтобы его собрать потребуются железобетонные кольца, имеющие диаметр 1,0 м.

Перекрытие колодца будет сборно-разборным, с применением стальной трубы в качестве естественной вентиляции. Она обязательно покрывается кузбаслаком. Лоток выходящей трубы располагается ниже находящийся внутри жидкости на 0,02 м, а выходящей трубы — выше на 0,05 м.

Внутренняя часть конструкции отделывается раствором цемента (1:2), толщина которого бывает 1,5 см (с затиркой).

Расход сточных вод в трехкратном количестве, является основным параметром вместимости сооружения. Примерная схема расчетов однокамерного отстойника при использовании стоков до 0,5 м3 за день:

• вместимость составляет — 1,5 м3;
• железобетонные кольца с диаметром — 1,0 м;
• глубина колодца достигает — 2,95 м.

Процесс установки:

1. Выбирается подходящее место.

2. Выкапывается яма нужных размеров.
3. Опускается выбранный резервуар в котлован.
4. Соединяется с дренажным колодцем.
5. Проводятся трубы.
6. Проверяется герметичность.
7. Зарывается.

Сооружение отличается простотой эксплуатации. Чистка проводится в год один-два раза. После чего в отстойнике должно остаться незначительное количество осадка для брожения поступающих стоков.

Внимание. Сооружение обязательно должно быть герметичным

Предлагаем посмотреть видео-сюжет, где наглядно изображен процесс установки отстойника своими руками.

Как сделать оборудование своими руками

Изготовить сооружение для очистки сточной воды можно самостоятельным образом. Используются следующие виды материалов:

• железо;
• пластик;
• бетон.

Наиболее простым по конструкции считается однокамерный отстойник. Чтобы его собрать потребуются железобетонные кольца, имеющие диаметр 1,0 м.

Перекрытие колодца будет сборно-разборным, с применением стальной трубы в качестве естественной вентиляции. Она обязательно покрывается кузбаслаком. Лоток выходящей трубы располагается ниже находящийся внутри жидкости на 0,02 м, а выходящей трубы — выше на 0,05 м.

Внутренняя часть конструкции отделывается раствором цемента (1:2), толщина которого бывает 1,5 см (с затиркой).

Расход сточных вод в трехкратном количестве, является основным параметром вместимости сооружения. Примерная схема расчетов однокамерного отстойника при использовании стоков до 0,5 м3 за день:

• вместимость составляет — 1,5 м3;
• железобетонные кольца с диаметром — 1,0 м;
• глубина колодца достигает — 2,95 м.

Процесс установки:

1. Выбирается подходящее место.

2. Выкапывается яма нужных размеров.
3. Опускается выбранный резервуар в котлован.
4. Соединяется с дренажным колодцем.
5. Проводятся трубы.
6. Проверяется герметичность.
7. Зарывается.

Сооружение отличается простотой эксплуатации. Чистка проводится в год один-два раза. После чего в отстойнике должно остаться незначительное количество осадка для брожения поступающих стоков.

Внимание. Сооружение обязательно должно быть герметичным

Предлагаем посмотреть видео-сюжет, где наглядно изображен процесс установки отстойника своими руками.

Классификация сточных вод по размеру растворенных в них частиц

Нередко классификация сточных вод проводится по размеру (дисперсии) содержащихся в них загрязняющих частиц.

Нерастворимые (крупные)

• Содержат нерастворимые крупные частицы, размер которых 0,1 мм и больше.
• Такие частицы визуально различимы в воде. Они могут выпадать в осадок или всплывать. Часто образуют взвеси, из-за которых вода кажется мутной.
• Это примеси органического и неорганического происхождения.
• Дав такому раствору отстояться и удалив осадок, можно значительно снизить уровень загрязненности.

Советуем почитать: Где принимают старую обувь на переработку?

Эмульсии

• Размер частиц от 0,1 мкм (1 микрометр равен 0,001 мм, устаревшее название «микрон») до 0,1 мм.
• Их рассмотреть можно только в микроскоп. Они также способны оседать и подниматься вверх, но уже более медленно, чем грубодисперсные частицы.

Коллоидные растворы

• Частицы не более 0,1 мкм. Они не видны в обычный микроскоп, не оседают под действием силы тяжести и не поддаются обычной механической фильтрации.
• Примеси могут выпадать в осадок только при разрушении устойчивых связей между молекулами.