Методы очистки канализационных стоков

Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод, современные методы.

Ухудшение качественного состояния биосферы, загрязнение стоками среды обитания, а также источников водоснабжения, оказывает крайне негативное воздействие на состояние здоровья людей. По данным, обнародованным ВОЗ – Всемирной организацией здравоохранения, не менее 10% страдают от потребления воды, не соответствующей никаким нормам качества и безопасности.

Актуальные вопросы очистки стоков населенных пунктов

Наивысшие показатели потребления населением (не менее 80% в России) воды это нужды хозяйственного и бытового назначения. Очевидно, что именно они и загрязняют больше всего окружающую среду, попадая через водоемы, подземные источники воды и т.п. Все чаще вода не отвечает установленным требованиям качества, наносится вред человеческому организму, развиваются порой необратимые процессы. Угроза нарушения экосистемы становится все очевиднее.
Вот почему, вопросу очистки сточных вод, уделяется повышенное внимание на самом высоком, государственном уровне! Разрабатываются новые способы, технологии и методы очистки сточных вод, совершенствуется существующие варианты.

Проблема утилизации бытовых стоков существует с тех пор, как появились крупные поселения людей. Для защиты природы достаточно давно используют различные, по конструкции, очистные сооружения. С их помощью проходит очистка, отведение и нейтрализация вредоносных организмов, минимизация негативного влияния на природу.
Воды хозяйственно-бытового назначения, по некоторым оценкам, это опасная группа стоков, содержащая механические(минеральные) и различную органику. В небольших населенных пунктах в благоустроенных домах установлены нормы водоотведения в пределах не выше 200 литров в сутки на 1 человека.

В последние годы, в связи с распространением экономии водных ресурсов, наблюдается снижение фактических объемов сбрасываемых сточных вод. При этом загрязняющих веществ не стало меньше, и поэтому их концентрации в стоках значительно возросли.

С одной стороны, это повышает нагрузку на существующие канализационные очистные коммуникации, вызывая необходимость модернизации технологических процессов, а, иногда, и полной реконструкции. Добавьте сюда стоки, поступающие по ливневым каналам, нагрузку от работающих предприятий, повышение концентрации химических элементов на 1 кубометр жидкости, и становится понятно, в каких сложных условиях сегодня происходит очистка хозяйственно-бытовых сточных вод.

Другая «сторона медали» - ужесточение действующего законодательства по отношению к используемым методам очистки сточных масс, качеству воды на выходе из локальных очистных сооружений. Постоянно усиливается надзор за деятельностью, повышаются штрафы за малейшие нарушения требований действующего в данной сфере законодательства.

Основные задачи по очистке бытовых стоков

Все это приводит к активизации деятельности соответствующих служб, ответственных за работу системы. С целью решения стоящих перед очистными организациями задач, сформулированы основные направления развития.
Особое внимание обращается на такие вопросы, как:

• Возможность повторного (многократного) использования воды после ее очистки
• Минимизация расходов на строительство станций очистки сточных вод
• Повышение эффективности работы за счет интенсификации процессов иприменения инновационных методов, к примеру таких, как очистка стоков мембранными биореакторами.

Вместо традиционных способов (отстаивание, сбраживание и доочистка на полях орошения), сегодня распространена биологическая очистка сточных вод. Подобная технология успешно применяется и для очистки сточных вод небольших расходов - в аэрационных септиках частных домов и коттеджей.
Суть метода - применение и совместная работа анаэробных и аэробных микроорганизмов, прекрасно развивающихся именно в среде, создаваемой в очистных сооружениях.
  

Принцип работы локальных очистных заключается в создании эффекта самоочищения среды, находящейся в естественных условиях существования. Микроорганизмы и простейшие, перемешиваются с канализационными очистными стоками на разных этапах очистки - сначала в анаэробных условиях, а затем при насыщении кислородом. В результате происходит переработка фекальных масс и разложение мельчайших органических частиц на газ и чистую воду.

Для сброса в водоемы рыб-хоз назначения (или на рельеф), стоки доочищают и обеззараживают.

Различные варианты и особенности применения методов биологической очистки

Очистные, с применением усовершенствованной классической технологии.

Как правило, это компактные установки, производительностью до 2000 м3/сут. Запроектированная производительность должна обеспечить отвод стоков из расчета 200 л/сут на человека.

Область использования таких установок:

• кафе и рестораны, небольшие придорожные гостиницы, отели, пансионаты, турбазы
• лагеря отдыха для детей, различные учебные заведения
• вахтовые временные места для проживания, коттеджные поселки и жилые комплексы
• компактные военные гарнизоны и пр.
  

Применение усовершенствованной технологии биоочистки, качественно новых биозагрузок и современного технологического оборудования, позволило добиться целого ряда выгодных преимуществ, а именно:

• Стабильная степень очистки стоков, для определенного диапазона показателей загрязнений стоков и условий эксплуатации. 
• Компактность, малые габариты, что позволяет устанавливать оборудование на территориях с дефицитом свободного пространства.
• Герметичность, обеспечивающая чистоту, отсутствие неприятных запахов, что позволяет сократить санитарно-защитные границы.
• Доступность проведения ТО, ухода, работа без необходимости постоянного контроля.
• Срок эксплуатации – 30 лет и более.

Важнейшими достоинствами используемого метода очистки является возможность приспосабливаться к составу стоков, направляемых в установку, и относительно низкая стоимость КОС.

Очистные, использующие биореактор периодичной аэрации – SBR технология.

Основное отличие данной технологии заключается в строгом соблюдении процессов очистки, осуществляемой по международной технологии SBR.
Преимуществом данного метода является способность принимать любые стоки, независимо от коэффициента их неравномерности, а на процесс очистки практически никак не оказывает влияние объем и качество поступающей в систему воды.
Очистные сооружения, выполненные по технологии SBR, компактны и легко масштабируемы. Применяются на расходах до 50000м3/сут.

Использование инновационного метода обеспечивает контроль, и если потребуется, регулировку следующих важных параметров:

• продолжительность нахождения сточных вод внутри установки
• уровень объема ила в соотношении с поступающими внутрь стоками
• интенсивность работы ила, а также его время жизни и выработку
• процентное соотношение (насыщение) кислородом сточных вод в биореакторе
• время, необходимое на отстаивание очищенных масс и пр.

Уникальная особенность подобных очистных – высокая степень автоматизации. Все параметры задаются удаленно, а контроль процесса очистки осуществляется благодаря информации, поступающей от датчика, контролирующего степень концентрации растворенного в емкости кислорода.
Еще одно достоинство метода – сохранение всего активного ила внутри биореактора по окончании очередной стадии очистки стоков.
Наконец, следует отметить полную автономность процесса, независимость от воздействия внешних факторов.
Таким образом, применение новой технологии позволяет производить качественную очистку независимо от испытываемых нагрузок, а также – состава и величины, поступающих в установку загрязняющих веществ.
Недостатком SBR технологии является тот факт, что для достижения "рыбхоза" может потребоваться доочистка стоков по азоту и фосфатам. Данный способ очистки успешно применяется в мировой практике, но требует вдумчивого подбора и оценки технико-экономических показателей.
 

Очистные, работающие с использованием MBR технологии (мембранного типа).

Именно мембранные биореакторы и КОС с применением MBR технологии, в текущий момент времени позволяют достигнуть наивысшей степени очистки стоков. В мировой практике их применение и распространение происходит все интенсивнее. 
Фактически сама технология очистки сточных вод была разработана еще в 1980-х годах, но в настоящее время с ее помощью осуществляется очистка с независимо от состава и величины загрязнения:

• стоки, получаемые в результате пищевого производства, переработки сельскохозяйственной продукции
• промышленного назначения
• хозяйственно-бытовые стоки.

С помощью данного метода удается решить целый ряд важных задач, стоящих перед пользователями, а именно:

1. Сведение к минимуму процента содержания взвешенных частиц в стоках. 
2. Существенное уменьшение площадей, которые отводятся под строительство очистных сооружений. 
3. Снижение количества шлама, образующегося в процессе переработки стоков.

В России распространение систем очистки сточных вод, использующих MBR технологию в настоящее время тормозится их относительно высокой стоимостью.

Профессиональный подход к решению проблемы водоотведения

Решая задачу возведения или реконструкции очистных сооружений, важно на стадии разработки проекта учесть множество факторов. Это и состав стоков и режим водоотведения, и особенности процесса переработки в конкретных условиях, и технические условия на сброс очищенных стоков, и требования со стороны надзорных ведомств и многие другие.
Чтобы возводимое сооружение оставалось рентабельным и не вызывало вопросов, со стороны природоохраны, важно использовать подходящий метод очистки канализационных стоков, а также современное оборудование, конструкции и технологии.