Стоки обычно состоят из отходов неорганического и органического происхождения. Причём последние из них занимают больший объём. Если от неорганических компонентов стоки легко очистить механическим методом под действием сил гравитации, то для удаления органических составляющих в последнее время применяются разные методики биологической очистки сточных вод. Их может быть несколько. Выбор того или иного способа зависит от разновидности стоков (бытовые или промышленные). В нашей статье мы рассмотрим разные методы очистки сточных вод, а также процессы, протекающие при реализации каждого из методов.

Процесс очищения сточных вод начинается сразу после того, как стоки по системе канализационного трубопровода попадают в очистное сооружение. Здесь благодаря используемому способу очистки концентрация загрязнений и органических примесей в стоках резко уменьшается. В зависимости от степени загрязнения стоков используются разные способы очистки или их комбинация. От этого зависит схема, по которой будет сооружаться станция биологической очистки сточных вод.

Важно: сегодня для очищения канализационных стоков повсеместно используются биологические методы. Несмотря на то, что для переработки промышленных стоков используют более сложные установки, чем для очищения бытовых сточных вод, применяются одинаковые способы.

Для этого используются специальные микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности разлагают сложные органические соединения на более простые элементы (углекислый газ, воду и минеральный осадок). Такая переработка позволяет снизить концентрацию органических загрязнителей до приемлемого уровня.

Биологические методы очистки сточных вод – это лишь часть системы очищения стоков. Принципы работы очистных сооружений выглядят так:

1. Поскольку в бытовых и промышленных стоках содержатся не только органические составляющие, которые могут переработать бактерии, но и неорганические элементы, не поддающиеся переработке, их необходимо удалить на первом этапе. Для этого используются механические способы очистки – отстаивание. В процессе отстаивания более тяжёлые и плотные составляющие стоков оседают на дно под действием сил притяжения. Более лёгкие жиры всплывают на поверхность.
2. После этого предварительно очищенные от тяжёлых неорганических загрязнителей стоки подвергаются биологической очистке. В процессе этого воды очистятся от сложных органических соединений, которые в большом количестве присутствуют в них. Биологические способы очистки подразумевают применение специальных бактерий, содержащихся в почве и воде, для разложения (окисления) органики. Для этих целей используют особые аэробные и анаэробные микроорганизмы. В процессе своей жизнедеятельности бактерии очищают стоки настолько, что их можно сбрасывать в грунт.
3. Для бытовых сточных вод вполне хватит описанного способа. А в процессе очищения промышленных стоков используют дополнительные способы, которые позволяют удалять специфические загрязнения. Сюда можно отнести процесс фильтрования, электродиализа, адсорбции, обратного осмоса и т.п.

Две группы бактерий, которые используют для биологической очистки, несколько отличаются друг от друга. Так, микроорганизмы, которые относятся к группе аэробов, могут жить только в условиях с доступом кислорода. Поэтому в очистных сооружениях с их применением обязательно используются средства для насыщения среды кислородом – компрессоры и аэраторы. А микроорганизмы, которые относятся к группе анаэробов, не нуждаются в кислороде, но для них важно наличие углекислого газа и нитратов.

Методы биологического очищения

Существует несколько методов биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод:

• биопруды;
• фильтрационные поля;
• аэротенки;
• метатенки;
• биологические фильтры.

Биологические пруды

Здесь процессы очищения протекают в открытых водоёмах, созданных искусственным путём. В водоёме стоки проходят процесс самоочищения. Это намного выгоднее, чем использовать искусственные способы очистки. Для обеспечения поступления кислорода в водоём глубина искусственного пруда не должна быть более 1 м.

Поскольку площадь водоёма значительная, это позволяет хорошо прогреться воде, что благоприятно скажется на жизнедеятельности бактерий. Эффективней всего процессы очистки в водоёме протекают в тёплое время года. При снижении температуры среды до +6°С окислительные процессы в воде замедляются. Зимой такой водоём не может использоваться, поскольку бактерии впадают в спячку при минусовых температурах.

Разновидности биопрудов:

• Водоёмы с разбавлением. Здесь стоки перемешиваются с речной водой. После этого они попадают в пруды для очистки. Этот процесс обычно занимает 14 дней.
• Пруды многоступенчатые (без разбавления). Сюда стоки попадают после предварительного отстаивания без разбавления речной водой. Здесь очистка протекает на протяжении месяца. За это время вода перетекает самотёком из одного пруда в другой. Всего может быть около 4-5 водоёмов, которые располагаются каскадами. Этот метод является самым эффективным и недорогим.
• Водоёмы, в которых выполняется доочистка.

Важно: в прудах первого и второго типа можно разводить рыбу.

Поля фильтрации

Здесь биологическая очистка сточных вод протекает на специальных территориях (полях), заселенных колониями аэробных почвенных бактерий. Эти микроорганизмы окисляют содержащиеся в стоках сложные органические соединения, и после очищения вода впитывается в грунт. Поскольку к верхнему слою почвы поступает больше кислорода, необходимого для аэробных бактерий, процессы окисления эффективней всего протекают здесь.

Стоит знать: такой способ очистки позволяет использовать очищенную воду для полива сельскохозяйственных угодий. Эти территории называются полями орошения.

Такие средства очистки, как поля орошения и биопруды, могут использоваться не везде. Так, есть целый ряд ограничений на их применение:

1. В месте устройства фильтрационных полей и биопрудов не должно быть высокого стояния грунтовых вод. Иначе не полностью очищенные стоки могут попасть в водоносные слои и вызвать загрязнения источников питьевой воды.
2. Использование таких систем возможно только в тёплое время года.

Поскольку поддержание определённой температуры является одним из главных условий для жизнедеятельности бактерий, всесезонную очистку можно выполнять только в искусственных закрытых сооружениях. К ним относятся биофильтры, аэротенки и метатенки.

Аэротенк

Этот метод очищения является наиболее эффективным, поскольку процессы окисления протекают при взаимодействии активного ила с прошедшими механическую очистку стоками. Это взаимодействие выполняется в специальной ёмкости, оборудованной системой аэрации. Всё дело в том, что в иле содержится большое количество аэробных бактерий, нуждающихся в кислороде. При благоприятных условиях они будут очищать стоки от органических загрязнителей. Далее процесс идёт в такой последовательности:

1. Когда переработка органических соединений в стоках завершается, снижается уровень потребления кислорода, и стоки перетекают в следующие секции. Здесь микроорганизмы-нитрификаторы перерабатывают азот солей аммония. В итоге получаются нитриты.
2. Другие бактерии поглощают нитриты и выделяют нитраты.
3. После выполнения этой очистки стоки переходят во вторичный отстойник. В нём активный ил выпадает в осадок.
4. После этого очищенная вода сбрасывается в водоёмы.

Биологические фильтры

Биофильтры наиболее часто используются для обслуживания автономной канализации частного дома или дачи. Это компактная ёмкость с загрузочным материалом внутри. Микроорганизмы (только аэробные бактерии) находятся в биофильтре в форме активной плёнки и выполняют функции биологического очищения.

Такие фильтры делятся на два вида:

• устройства с капельной фильтрацией (низкая производительность, но высокое качество очистки);
• изделия с двухступенчатой фильтрацией (высокая производительность и качество очистки).

Биологический фильтр состоит из следующих частей:

• корпус фильтрующего устройства (загрузка);
• изделие, которое позволяет равномерно распределить стоки по поверхности фильтра;
• дренажная система для отвода воды;
• чтобы обеспечивать подачу кислорода, нужна воздухораспределительная система.

Принцип работы биофильтра очень напоминает процессы, протекающие в аэротенке. Сначала в процессе отстаивания стоки очищаются от крупных тяжёлых частиц. После этого воды перетекают в биофильтр. Здесь аэробные бактерии на плёнке получают со стоками питательные вещества и начинают активно размножаться, что увеличивает эффективность очистки. Поскольку они не могут жить без кислорода, специальная система обеспечивает его подачу в нужное место.

Системы с капельным фильтром отличаются только тем, что в них стоки на биофильтр поступают постепенно, определёнными порциями. При этом вентиляция и подача кислорода обеспечивается естественным путём. Для этого в конструкции предусмотрены открытые пространства.

Метатенк

Конструкция метатенка более простая в сравнении с аэротенком. Обычно это бетонные или пластиковые септики, в которых процессы очищения протекают благодаря жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.

Анаэробные бактерии обходятся без кислорода, поэтому в конструкции не нужно предусматривать сложную систему аэрации. Эти микроорганизмы производят минимальное количество биомассы, поэтому частота очистки метатенка самая низкая. Это позволяет существенно снизить расходы на эксплуатацию.

Главный недостаток таких сооружений в том, что в результате жизни анаэробные организмы выделяют метан, поэтому от небольшого септика будет исходить неприятный запах, а мощные очистные установки нуждаются в системе, контролирующей уровень загазованности, а также в создании системы эффективного вентилирования, чтобы уберечь обслуживающий персонал.

Любое местопребывание человека – живет он там, или работает, всегда связано с водой. И в процессе использования люди регулярно загрязняют животворящую влагу. Для того чтобы использовать ее повторно, и защитить свою среду обитания, необходимы системы очистки сточных вод. О них и пойдет речь.

Окружающая среда дает человечеству все необходимое для жизнедеятельности. Однако порой наша популяция слишком увлекается потреблением ресурсов, не думая о том, что они – не вечны.

Атмосфера и гидросфера сегодня настолько загрязнены, что не только сами испытывают серьезные проблемы, но и создают опасность для людей.

Поэтому система очистки сточных вод – это насущная необходимость для любого потребителя, в быту или производстве.

В связи с остротой проблемы, наука серьезно исследует способы удаления из стоков различных видов загрязнений, поэтому и методов существует достаточно много.

Их можно классифицировать по принципу действия:

• Механические
• Физико-химические (например, озонирование сточных вод, или их хлорирование)
• Биологические

Как правило, в любых системах очистки используют определенные комбинации этих методов.

В большинстве случаев осуществляется предварительная, грубая очистка, которая позволяет снизить нагрузку на основные элементы системы.

Для этого применяют различные решетки, дробилки и тому подобные устройства.

Если в одно и то же очистное сооружение сбрасываются стоки с различной степенью загрязнения и составом (например, из бытовой и ливневой канализации), применяют усреднители.

Это – специальные накопители, которые в результате своего действия выдают на выходе смешанные, относительно однородные стоки.

Тип сооружений определяется характером загрязнений, а по этому признаку сточные воды могут иметь:

• Нерастворимые примеси в виде крупных частиц (ф более 0,1 мм)
• Коллоидные частицы размером 0,1 – 0, 001 мкм
• Растворимые частицы, образующие молекулярно-дисперсный раствор

Если стоки имеют фиксированное содержание определенной категории загрязнителей, например – биологических (отходы животноводческих комплексов) или нефтепродуктов (предприятия нефтехимии, заправочные станции) – на них монтируются соответствующие специализированные сооружения.

Поскольку не всем стокам необходима очистка от всех видов загрязнений, то и конкретный состав системы проектируется индивидуально.

Ведь дополнительные установки – это лишние затраты, а некоторые операции могут нанести вред относительно чистой воде – скажем, ее хлорирование или обработка коагулянтами без необходимости лишь ухудшат конечное качество.

В целом, очистка осуществляется в несколько этапов:

1. Задержание крупных механических и органических загрязнений
2. Разложение или связывание оставшихся веществ
3. Специальные методы очистки (например, для нефтепродуктов или стоков пищевой промышленности)
4. Сброс стоков для доочистки в специальные сооружения
5. Утилизация собранного сухого осадка

Обязательный элемент любой системы – фильтр-отстойник. Он позволяет естественно или принудительно осадить значительную часть загрязнителей.

В нем происходит медленная, но гарантированная работа анаэробных , которая бесплатно позволяет утилизировать значительную часть примесей, особенно – органических.

Осадок из этой камеры впоследствии утилизируется «как есть», либо подвергается дополнительной переработке.

В связи с тем, что на этом этапе задерживается наибольшее по объему количество загрязнителей – и размер отстойника составляет две трети, а то и три четверти всей системы.

По сравнению с общим объемом стоков, загрязнения составляют 5-10 процентов по отношению к массе воды, а чаще всего – и менее.

Поэтому рациональное водопотребление и грамотное проектирование очистных сооружений приводят к значительной экономии и улучшению экологической обстановки.

В большинстве случаев, очистка бытовых сточных вод создает меньше проблем, чем отходы промышленности. Поэтому и системы очистки здесь проще по составу.

Однако, грамотное проектирование сооружений для частного дома, поселка, города позволяет сэкономить средства и повысить безопасность жизнедеятельности.

Одним из наиболее универсальных способов очистки является биологический. Поэтому станция глубокой биологической очистки сточных вод венчает практически каждую очистную систему.

Принцип действия этих сооружений — использование полезного свойства определенных видов бактерий – их способность в присутствии кислорода разлагать большинство органических остатков.

Кроме того, таким же образом создаются окислы металлов, прочих составляющих канализационных стоков. Существуют даже бактерии, способные перерабатывать отходы химических заводов и нефтяной промышленности.

Вообще, системы биологической очистки сточных вод получают все большее распространение из-за простоты своего обслуживания и высокой эффективности.

Помимо прочего, это – самый естественный способ очистки канализационных сбросов от загрязнений.

Станции биологической очистки

Станции – уже привычный атрибут частного домовладения.

И даже они, при своих малых габаритах и кажущейся простоте, совмещают, как минимум, два способа очистки: механическое осаживание крупных частиц, и биологическую переработку основной массы органических и серьезной доли минеральных загрязнений.

При этом для механической очистки используются сразу два метода, называемые флотацией (всплытие легких фракций), и коагуляция – осаживание тяжелых.

Причем, коагуляция может использоваться и с применением химических реагентов, которые образуют осаживаемые хлопья с загрязнителями.

Все системы биологической очистки сточных вод основаны на деятельности симбиозов живых организмов.

Однако, для большей эффективности, ученые разрабатывают методы дополнительного стимулирования естественных процессов.

В отличие от прочих микроорганизмов, аэробная флора, применяемая в биостанциях, имеет следующие отличительные черты:

• Клетки аэробных бактерий имеют палочковидную форму
• Перерабатывают органику при помощи свободного кислорода
• Размножение проходит способом поперечного деления клеток
• Продукты жизнедеятельности – вода, азот, стабилизированный активный ил.

Самый простой способ «подстегнуть» бактерии – нагнетание компрессорами воздуха в рабочие камеры, как это и делает каждая система биологической очистки сточных вод.

Также некоторые сооружения предусматривают специальные элементы для загрузки колоний бактерий – кассеты или диски.

В отличие от простых систем, здесь био-материал заранее нанесен на определенную поверхность, и обработка стоков происходит по мере их попадания на обработанную плоскость. Это дает большую гарантию качества очистки.

В состав классической станции входят:

• Фильтр грубой очистки
• Аэрационная камера (аэротенк)
• Камера осветления (разделение воды и активного ила)
• Отсек минерализации активного ила

Дополнительно на выходе вода может обрабатываться ультрафиолетом, магнитным полем или ультразвуком, что повышает ее биологическую чистоту.

Конечно, у биостанций есть и свои точки уязвимости: подача воздуха осуществляется электронасосом, а без него бактерии гибнут.

Также активный ил (это совокупность всех колоний в установке) плохо реагирует на температуры ниже ноля. Зато получающаяся на выходе вода вполне пригодна для любых хозяйственных нужд.

А извлечения твердого осадка станции глубокой биологической очистки сточных вод требуют, в зависимости от нагрузки, через несколько месяцев, а то – и лет.

Твердые отходы из приемного отделения можно сжечь или отправить на свалку, а отмерший и минерализовавшийся активный ил – использовать как прекрасное удобрение для участка.

Именно в порядке циркуляции микроорганизмов и заключается разница между обычными био-установками и станциями глубокой очистки.

Второй вариант дороже, но и качество переработки стока у него выше.

К примеру, станция глубокой биологической очистки сточных вод Астра задерживает до 98% всех загрязнений, сброс с нее может осуществляться на рельеф, и даже (после анализа) – в источник водоснабжения.

Важная информация!

Астра – станция биоочистки от российского производителя Юнилос.

Название расшифровывается следующим образом: Аэрационная Система Топас Российской Адаптации, и установка заранее учитывает местную специфику.

При применении любого способа очистки стоков главное – его эффективность, получение максимально чистой воды на выходе.

Однако когда это достигается малым трудом и небольшими расходами, что дают станции био-очистки – приятнее вдвойне.

В стоках содержатся вещества органического и неорганического происхождения, причем органических намного больше. И если от неорганических включений проще всего избавиться механическим способом, то для удаления органических примесей нужны другие методы. Одним из основных является биологическая очистка сточных вод. О его особенностях, разновидностях и технологиях вы узнаете в этой статье.

Вода – это жизнь, но потребляем мы ее чистую, а возвращаем грязную. Если стоки не очищать, то время «драгоценной влаги», описанное многими писателями-фантастами, наступит очень скоро. Природа может очищать воду самостоятельно, но данные процессы протекают очень медленно. Количество людей увеличивается, объемы потребления воды также возрастают, поэтому проблем организованной и тщательной очистки стоков стоит особенно остро. Самой эффективной технологией очищения воды является именно биологическая. Но, прежде чем рассматривать основные принципы ее работы, нужно разобраться с составом воды.

Состав бытовых сточных вод

В любом доме с водопроводом есть и канализация. Она обеспечивает нормальные процессы транспортировки стоков из квартир и домов к станциям очистки. В канализационных трубах течет обычная вода, но загрязненная. Примесей в ней всего лишь 1%, но именно он делает стоки непригодными для дальнейшего применения. Только после очистки воду можно будет повторно использовать для питья и в быту.

Точный состав сточных вод назвать нельзя, поскольку он зависит от места взятия специальной пробы, но даже в одном и том же месте количество и набор примесей могут различаться. Чаще всего в воде содержатся твердые частички, биологические примеси, неорганические включения. С неорганикой все просто – ее удаляет даже самый простой фильтр, но с органикой вам придется побороться. Если ничего не делать, данные вещества начинают распадаться и образовывают гниющий осадок (отсюда – неприятный характерный «запах канализации»). Причем гнить начинают не только разложившиеся органические вещества, но и вода.

Если в двух словах, то в состав стоков входят жиры, ПАВы, фосфаты, хлоридные и азотные соединения, нефтепродукты, сульфаты. Самостоятельно из воды они исчезнуть не могут – нужна комплексная очистка. Особенно остро проблема стоит в тех домах, в которых проведена автономная система водоотведения и водоснабжения, ведь на каждом участке есть и выгребная яма, и скважина на воду. Если стоки не очищать, они могут попасть в кран – и ситуация станет опасной для жизни.

Методы очистки бытовых и промышленных стоков

Сточные воды могут самоочищаться в природных условиях, но только если их объем небольшой. Поскольку промышленная отрасль сегодня развита высоко, объемы стоков на выходе образуются значительные. И чтобы получить чистую воду, человек должен решить вопрос с нечистотами – то есть их очисткой. Всего существует несколько методов очищения стоков – это механический, химический, физико-химический и биологический. Рассмотрим подробнее особенности каждого из них.

Механическая очистка предполагает применение таких методик как фильтрация и отстаивание. Основные инструменты – решетки, сита, фильтры, ловушки и уловители. Когда вода проходит первичную очистку, она попадает в отстойник – емкость, предназначенную для отстаивания стоков с образование осадка. Механическая очистка используется в большинстве современных систем, но редко как самостоятельный способ. А все дело в том, что она не подходит для удаления химических компонентов и органических примесей.

Химическая очистка проводится с применением реагентов – особых химических веществ, которые вступают в реакцию с примесями, содержащимися в воде, и образовывают нерастворимый осадок. В результате содержание растворимых взвесей снижается на 25%, а нерастворимых на 95%.

Физико-химическая очистка предполагает применение таких методик как окисление, коагуляция, экстракция и так далее. Данные процессы позволяют удалять из воды неорганические включения и разрушать плохо окисляемые органические примеси. Самой популярной физико-химической методикой очистки является электролиз.

Биологическая очистка – процесс, основанный на применении специфических микроорганизмов и принципов их жизнедеятельности. Бактерии направленно воздействуют на специфические органические загрязнители, и происходит очистка воды.

Методы биологической очистки сточных вод и ее польза. Станции и сооружения биологической очистки сточных вод

К методам биологической очистки сточных вод относят аэротенки, биологические фильтры и так называемые биопруды. Каждый способ имеет свои особенности, о которых мы расскажем вам далее.

Аэротенки

Данная биологическая методика очистка предполагает взаимодействие очищенных предварительно механическим способом стоков и активного ила. Взаимодействие происходит в специальных емкостях – они состоят минимум их двух секций и оборудуются системами аэрации. Активный ил содержит большое количество аэробных микроорганизмов, которые в соответствующих условиях выводят из стоков различные загрязнители. Ил – это сложная система биоценоза, в которой бактерии при условии регулярного поступления кислорода начинают поглощать органические примеси. Биологическое очищение происходит постоянно при одном главном условии – в воду должен поступать воздух. Когда переработка органики завершается, уровень потребления кислорода (БПК) падает, и вода подается в следующие секции.

В других секциях в работу включаются бактерии-нитрификаторы, которые перерабатывают такой элемент как азот аммонийных солей с образование нитритов. Данные процессы осуществляет одна часть микроорганизмов, другая же поедает нитриты с образованием нитратов. По завершении данного процесса очищаемые стоки подаются во вторичный отстойник. Тут активный ил выпадает в осадок, а очищенная вода направляется в водоемы.

Биофильтр – популярная среди владельцев загородных домов биологическая станция очистки. Она представляет собой компактное устройство, в состав которого входит резервуар с загрузочным материалом. В виде активной пленки в биофильтре находятся микроорганизмы, которые осуществляют те же процессы, что и в первом случае.

Виды установок:

• двухступенчатые;
• капельной фильтрации.

Производительность устройств с капельным типом фильтрации низкая, но именно они гарантируют максимальную степень очистки стоков. Второй тип более производительный, но качество очистки будет примерно таким же, как и в первом случае. Оба фильтра состоят из так называемого «тела», распределителя, дренажной и воздухораспределительной систем. Принцип работы биофильтров аналогичен принципу работы аэротенков.

Биологические пруды

Для проведения очистки стоков данным способом должен быть открытый искусственный водоем, в котором будут протекать процессы самоочистки. Данный способ является самым эффективным, подходят даже неглубокие пруды глубиной до одного метра. Значительная площадь поверхности позволяет воде хорошо прогреваться, что также оказывает необходимое воздействие на процессы жизнедеятельности принимающих участие в очистке микроорганизмов. Максимально эффективным данный способ является в теплое время года – при температуре около 6 градусов и ниже процессы окисления приостанавливаются. Зимой очистка не происходит вообще.

Виды прудов:

• рыбоводческие (с разбавлением);
• многоступенчатые (без разбавления);
• пруды доочистки.

В первом случае стоки смешиваются с речной водой, после чего направляются в пруды. Во втором вода направляется в водоем без разбавления сразу после отстаивания. Первый способ требует около двух недель времени, а второй месяц. Преимущество многоступенчатых систем – сравнительно невысокая цена.

В чем преимущества биологического метода очистки сточных вод?

Биологическое очищение стоков гарантирует получение практически на 100% чистой воды. Однако учтите – как самостоятельный метод биостанция не используется. Получить кристально чистую воду можно только в том случае, если сначала удалить неорганические примеси другими способами, а потом убрать органику биологическим методом.

Ээробные и анаэробные бактерии – что это?

Микроорганизмы, применяемые в процессе переработки сточных вод, делятся на аэробные и анаэробные. Аэробные существуют только в кислородсодержащей среде и полностью расщепляют органику до СО2 и Н2О, одновременно синтезируя собственную биомассу. Формула данного процесса выглядит следующим образом:

CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O + биомасса бактерий,

где CxHyOz – органическое вещество.

Анаэробные микроорганизмы нормально обходятся без кислорода, но и прирост биомассы у них небольшой. Бактерии данного типа нужны для бескислородного брожения органических соединений с образованием метана. Формула:

CxHyOz -> CH4 + CO2 + биомасса бактерий

Анаэробные методики незаменимы при высоких концентрациях органики – которые превышают предельно допустимые для аэробных микроорганизмов. При низком содержании органики анаэробные микроорганизмы, наоборот, малоэффективны.

Назначение биологических способов очистки воды

Большую часть загрязнителей стоков составляют вещества органического происхождения. Основные источники данных загрязнений и потребители очищенных стоков:

• ЖКХ, предприятия пищевой промышленности и животноводческие комплексы.
• Предприятия химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, а также кожевенной промышленности.

Состав стоков в данных случаях будет разным. Одно можно сказать точно – только при условии комплексной очистки с обязательным применением биологических методов можно добиться идеальных результатов.

Принципы биологической очистки и список необходимого оборудования

С учетом текущих принципов биологической очистки подбирается оборудование для организации очистной биостанции. Основные варианты:

• биологические пруды;
• поля фильтрации;
• биофильтры;
• аэротенки;
• метатенки;
• фильтрующие колодцы;
• песчано-гравийные фильтры;
• каналы циркуляционного окисления;
• биореакторы.

Обратите внимание, что для искусственной и естественной очистки стоков могут применяться различные методики.

Очистка сточных вод биологическими методами: преимущества и недостатки

Биологические методики эффективны для очищения сточных вод от органики, но добиться действительно высоких результатов можно только при условии комплексного использования разных методов. Кроме того, возможности бактерий не безграничны – микроорганизмы убирают незначительные примеси органики. Стоимость биологических очистных станций сравнительно невысокая.

Все способы очистки сточных вод

До попадания в систему биологической чистки стоки должны подвергаться механическому очищению, а после нее – обеззараживанию (хлорирование, воздействие ультразвуком, электролиз, озонирование и т.д.) и дезинфекции. Поэтому в рамках комплексной очистки стоков применяются также химические, механические, мембранные, реагентные методы.

Инженерное обеспечение загородного дома не может обойтись без системы удаления сточных вод и бытовых отходов. Для этого используются дренажные и канализационные сети. Задачи у таких систем немного отличаются, поэтому к выбору той или иной технологии следует подходить на основе комплексного анализа потребностей конкретного хозяйства. Если стоит задача максимальной автономности системы, то оптимальным решением будет станция биологической очистки сточных вод, которая также является наиболее дорогостоящей и сложной в устройстве, но зато облегчает коммуникационное обслуживание дома.

Компоненты системы очистки

Основу комплекса формирует резервуар, в котором накапливаются стоки. Собственно, он и является септиком, реализующим биологические и фильтрационные процессы. Это может быть металлическая, бетонная или пластиковая емкость, к которой подводятся контуры направления стоков. Сеть подачи отходов также является обязательной частью системы. Она представляет собой линии трубопроводов, подключаемые непосредственно к точкам забора стоков или других отходов. Трубы обычно выполняются из пластика и прокладываются по типу дренажных систем. То есть контур проходит под землей с насыпями из песка и щебня. В то же время станция биологической очистки бытовых сточных вод предусматривает подключение к каналам вывода стоков. Для сравнения, простейшие септики без глубокой очистки выступают лишь в качестве временных отстойников, которые периодически опорожняются ассенизаторами. Но тем и хороши станции многоуровневой очистки, что не требуют обслуживания специальными службами и на выходе дают полностью безопасную воду, которую можно напрямую отправлять в почву.

Принцип работы

Работа всего комплекса начинается с точек забора стоков или бытовых отходов. Это могут быть ливневые лотки, желоба, патрубки домашней канализации и т. д. От них, как уже говорилось, по трубопроводу стоки поступают в емкость септика. Далее выполняется главный процесс обработки поступившего материала. В самом резервуаре содержатся так называемые биореакторы - это вещества и бактерии, которые способствуют биохимическому разрушению нежелательных микроорганизмов. При этом конкретный способ обработки зависит от типа станции биологической очистки сточных вод. Принцип работы аэрационных моделей, например, базируется на мелкопузырчатой подаче воздуха. В этом случае происходят процессы окисления сточных вод, в результате которых жидкость обретает экологически приемлемые характеристики.

После прохождения этапа основной биологической фильтруется от механических включений и направляется в камеру отстойника. В зависимости от технологии, жидкость может содержаться в этом отсеке некоторое время, или же сразу отправляться в центральную канализацию или в местную дренажную зону. Также стоит отметить, что задержанные фильтрами частицы поступают в отдельную камеру. Данный материал в последующем может использоваться в качестве компоста или удобрения.

Станция «Спарта»

Под маркой «Спарта» на отечественном рынке представлена станция временной очистки. Это значит, что резервуар может эксплуатироваться не круглый год, а сезонно. Например, если планируется проживать на даче только в летнее время, то этот вариант будет наилучшим. К слову, обычные станции не предусматривают такой возможности, поскольку длительное пребывание без поступления стоков требует специальной консервации оборудования. Отличается станция биологической очистки сточных вод «Спарта» и уникальной системой звукоизоляции. Конструкция полностью герметична, поэтому в соседнем доме процесс переработки будет не слышен. Корпус обеспечен грунтозацепами, а также ребрами жесткости - внешними и внутренними. Это конструкционное решение избавляет от необходимости предварительной установки бетонного стакана для емкости.

Модель «Танк»

В данном случае рассматривается септик, выполненный из высокопрочного пластика толщиной 15 см. Как отмечает изготовитель, конструкция может служить порядка 50 лет при условии надлежащего соблюдения эксплуатационных правил. Септик осуществляет многоэтапную очистку с процессами разложения и отстаивания. Кроме того, предусмотрена и возможность равномерного распределения уже очищенных стоков по грунтовой площадке. Для этого предназначен инфильтратор, который соединяет каналы септика и грунт. Данная станция биологической очистки сточных вод также не требует предварительного бетонирования платформы для установки. Форма резервуара дает возможность установки без специальных креплений.

Модель «Топаз»

Это одна из самых известных в России линеек септиков. Для обслуживания частных домовладений рекомендуется приобретать модификации с электрическим снабжением. С одной стороны, это делает станцию зависимой, а с другой - позволяет выполнять очищающие процессы до полной готовности стоков к выводу в грунт с высокой производительностью. Что касается непосредственно обработки, то станция биологической очистки сточных вод «Топаз» реализует три основных технологических этапа: исключение механических веществ, разложение и понижение уровня минерализации. Как заявляет очистки производит 98-процентную подготовку воды, которую в дальнейшем можно использовать для полива.

Модель «Тритон-Т»

Данная станция также имеет несколько камер переработки, реализующих начальную фильтрацию от механических взвесей и глубокую очистку посредством активных биологических компонентов. Семейство представлено в нескольких модификациях объемом от 2 до 40 м 3 . Причем каждый комплекс можно использовать в разных режимах работы. Предусматривается как постоянная переработка поступающих стоков, так и сезонная. Важно отметить, что технология работы станции биологической очистки сточных вод «Тритон-Т» основывается на анаэробном процессе микробиологического разложения. Поэтому осадок, формируемый в камере сбора отходов переработки, также подвергается гидроизоляции, что повышает его экологические качества. Очищенную же воду можно выпускать или на специально подготовленную впитывающую зону, или направлять в канализационную магистраль.

Модель «Астра»

Этот септик выпускает компания «Юнилос», предлагая комбинацию механической и биологической очистки. К особенностям установки можно отнести возможность дополнения вспомогательными функциональными компонентами. На этапе покупки оборудования пользователь может или заказать готовый комплекс в сборе, или приобрести систему, выполненную с индивидуальным набором рабочих элементов. Также станция биологической очистки сточных вод модели «Астра» предусматривает возможность автоматизированного управления. Такой подход к организации рабочего процесса позволяет экономить электроэнергию и оптимизировать переработку специально под конкретные условия с учетом объема стоков, сезонности и внешних условий эксплуатации.

Как выбрать оптимальную модель?

Желательно делать выбор уже на основе готового проекта канализационной системы, включающей этап очистки септиком. Проектное решение разрабатывается на основе среднесуточных объемов сточных вод, количества жильцов, характеристик почвенного покрова и других показателей предполагаемого рабочего процесса. В плане технологии переработки рекомендуется сразу обращаться к станциям глубокой биологической очистки сточных вод, которые реализуют полный цикл фильтрации. Такие системы стоят недешево, но зато пользователь может быть уверен в высоком качестве конечного материала. Это касается и непосредственно жидкости, и отстаиваемых отходов, которые можно будет использовать в качестве сельскохозяйственного удобрения.

Заключение

Системы очистки с применением биологических веществ дают массу преимуществ владельцам загородных домов. Они избавляют от необходимости использования услуг ассенизаторских служб и дают полезный для частного хозяйства продукт в виде чистой воды и компоста. С другой стороны, станция биологической очистки сточных вод потребляет энергоресурсы и требует более тщательного технического обслуживания по сравнению с оборудованием, реализующим только поверхностную фильтрацию. И все же потребность в таких системах есть не всегда. Если дом имеет выход к центральным станциям очистки, то можно будет ограничиться лишь станцией для временного содержания стоков. Но это касается в большей мере дачных участков, которые планируется избавлять только от ливневых стоков без бытовых отходов.

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.

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.

​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:

– П ринцип 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.