Очистительные сооружения для канализации

Важность очистных систем неоспорима. Ни одно здание, которое используется человеком, не может обойтись без них. Постоянно возникают новые производственные предприятия, АЗС, бары и рестораны, другие заведения из сферы услуг, многоквартирные дома или загородные дома, и проблема качественного очищения стоков остается актуальной. Для ее решения предприятия, местные власти, владельцы жилой недвижимости возводят локальные очистные системы различных типов.

Понятие ЛОС

Устройства, сооружения, комплексы сооружений с различными инженерными коммуникациями и разнообразные комбинированные системы, главным предназначением которых является полное или сверхглубокое очищение хозяйственных, производственных, дождевых и иных канализационных стоков, называются локальными очистными сооружениями (ЛОС).

Многие ставят знак равенства между ЛОС и автономной канализацией – это неверно, так как автономная канализация является одним из видов ЛОС, которые функционируют самостоятельно и существуют обособленно от центральной канализационной магистрали.

Типы ЛОС

Местные сооружения по очищению канализационных вод по расположению можно разделить на следующие типы:

1. Системы очистки, входящие в состав муниципальной центральной канализации, которые после переработки сточных вод направляют их в городскую канализационную сеть;
2. Системы очистки, которые обслуживают здания или комплексы зданий отдельно от центральной канализационной магистрали, так как удалены на приличном от нее расстоянии или без возможности подключения к ней (автономная канализация).

ЛОС централизованной канализации

Первая группа в основном состоит из масштабных систем, которые включают в себя целый ряд габаритных очистных сооружений, образующих автоматический комплекс по переработке больших объемов промышленных стоков от фабрик, промпроизводств, заводов и бытовых стоков от городов, поселков, иных населенных пунктов.

Такие канализационные системы сооружаются обычно за городской линией. Территория, выделенная для их постройки и функционирования, является санитарной зоной, где запрещено проживать и проводить различные мероприятия по отдыху.

Их обслуживанием занимается специально обученный персонал, а функционируют они посредством специальных приспособлений и оборудования, пультов управления и комплексов автоматизации.

Независимые ЛОС

Автономные ЛОС имеют меньшие габариты. Устанавливаются для очищения производственных сточных вод от небольших производственных организаций и заводов, а также стоков от хозяйственной деятельности человека. Имеют более простую конструкцию и технологию очистки с меньшими показателями мощности, пропускной способности.

Часто локальные очистные системы автономного типа обслуживают предприятия сферы услуг, небольшие деревни и индивидуальные жилые постройки, находящиеся вдалеке от муниципальной очистной сети.

Как функционирует ЛОС

Подавляющее количество локальных очистных сооружений осуществляют свою деятельность по многоуровневому способу очищения стоков, который заключается в их прохождении нижеследующих стадий:

• механической (грубой);
• бактериальной (биологической);
• химико-физической.

Грубое очищение

Хозяйственно-фекальные воды в результате механической очистки пропускаются через различные системы фильтров, которые задерживают крупные включения в них. Этап, при котором стоки проходят через первую фильтрующую систему, называется грубой очисткой. После этого этапа сточные воды проходят следующий комплекс фильтров, призванный убрать из стоков более мелкие включения. По завершению прохода через фильтры вода поступает в специализированные накопители, где проистекает процесс ее осветления.

Химическое очищение

Так как на сточные воды оказывают воздействия различные химические реагенты, неорганические и органические соединения, которые губительно влияют на состояние окружающей среды, то перед сбросом таких вод в водоем или реку требуется осуществить процесс их химической нейтрализации. Этот процесс основывается на реакциях окисления-восстановления. Например, если требуется избавиться от загрязнений в воде, вызванных щелочными растворами, необходимо обработать жидкость различными кислотами, и наоборот.

Бактериальное очищение

Эта стадия заключается в очистке стоков от разнообразных органических загрязнений посредством специальных бактерий, которые, перерабатывая такие загрязнения, запускают процесс их разложения с дальнейшим выводом из ЛОС. Эта стадия очистки может протекать в бескислородной или кислородной среде, на фоне чего различают анаэробную и аэробную очистку.

Разновидности автономных очистных систем

Автономные локальные очистные системы включают в себя следующие типы сооружений:

• септики с отстойниками;
• биофильтры;
• аэротэнки.

Эти системы отличаются друг от друга особенностями конструкции и способом очистки стоков.

Септики

Сооружения для организации канализации, состоящие из резервуаров накопления, разделенных на камеры для очистки и осаждения включений стоков, называются септиками. Могут включать в свою конструкцию несколько накопительных резервуаров. Наиболее популярны для организации канализационной системы на дачных и приусадебных участках, так как имеют небольшую стоимость и высокий уровень практичности.

Септики имеют небольшие размеры и содержат внутри себя все необходимые приспособления для организации переработки канализационных вод.

Производятся такие септики в промышленных масштабах преимущественно из высокопрочного пластика. Этот материал имеет легкий вес, из-за чего монтаж септика проходит быстро и легко. Такие системы отлично выдерживают резкие колебания температур, воздействие различных агрессивных сред, натиски и механические нагрузки.

Строительство септика может осуществляться из бетона и прочих материалов.

На рынке локальных очистных систем можно найти станции сверхглубокого очищения, которые являются своеобразным септиком, где уже установлены всевозможные фильтрующие приспособления и иные средства очистки. Такие устройства имеют компактные габариты и обеспечивают почти стопроцентное очищение канализационных вод.

Аэротэнки

Специализированные открытые накопительные емкости по форме прямоугольника, где осуществляется фильтрационный процесс и осаждение абразивных фракций сточных вод, называются аэротэнками.

Аэротэнки имеют удлиненную форму, напоминающую водные каналы, по которым движется хозяйственно-фекальная жидкость, смешиваясь при помощи воздушного напора с активным илом (сообществом простейших организмов), что и отвечает за их переработку.

Различные вещества, появляющиеся на поверхность, например, продукты нефтепереработки, жировые включения, также могут удаляться в аэротенках.

Эти сооружения не существуют обособленно, а входят в состав комплекса систем муниципальных канализаций или в уменьшенном виде встроены в септик с отстойниками и станции сверхглубокой очистки.

Конструкция для биологической очистки

Биофильтрами считаются специальные емкости или сооружения, служащие для глубокой очистки стоков при помощи колоний определенных бактерий, запущенных в них. Так же, как и в аэротэнки, входят в состав комплексов муниципальных канализационных систем или в уменьшенном и упрощенном варианте встраиваются в септики.

Помимо микроорганизмов в биофильтры помещаются фильтрующие материалы, которые обеспечивают механическую очистку стоков, например, керамзит.

ЛОС для промпредприятий

Локальные очистные сооружения для промышленных предприятий функционируют по прогрессивной и более сложной структуре переработки стоков, имеющих более сложные по составу загрязнения.

Очистные системы, обслуживающие большие или сложные технологические предприятия, в своей структуре содержат:

• Линию механической очистки. Сточная жидкость поступает в накопительный резервуар, из которого распределяется на биофильтры, избавляясь от крупных включений;
• Одновременно функционирующие переработки промышленных стоков химическим методом. Избавившись от крупных фракций, стоки поступают в различные отстойники, содержащие определенные химические реагенты и растворители, которые связываются с органическими и неорганическими загрязняющими воду веществами, образуя перья или комки, что оседают на дне резервуара;
• Специализированные теплицы с аэротэнками, которые содержат активный ил и водный гиацинт, что избавляет воду от органических фракций;
• Биологические пруды для доочистки сточных вод, в которых проходит последний этап работы с фракциями посредством воздействия на них особых микроорганизмов;
• Обеззараживающая станция очистки канализационных вод посредством ультрафиолетового излучения.

Обычно каждая стадия переработки стоков промышленного типа осуществляется в отдельном здании или помещении, что позволяет избежать выделений загрязняющих соединений или веществ от этих канализационных стоков в атмосферу, а также комфортно осуществлять контроль над всем технологическим процессом.

ЛОС по этой структуре обеспечивают переработку канализационных линий на следующих предприятиях:

• птицефабрики;
• мясокомбинаты;
• заводы по производству стекла и иной продукции из него;
• консервные заводы;
• автомобильные мойки;
• заводы жиросодержащей продукции и растительных масел;
• и иные промпредприятия.

ЛОС для дождевых (ливневых) стоков

Системы для переработки ливневых стоков имеют свои особенности по структуре и методам очистки, что обусловлено присутствием в их составе значительного содержания взвесей естественного происхождения, химических соединений и крупных частиц.

Эти ЛОС могут успешно функционировать для переработки ливневых стоков следующих объектов:

• мойки для автотранспорта;
• заводы;
• территории промпредприятий;
• большие парковки и автостоянки;
• прилегающие территории к бизнес-центрам и торговым объектам;
• приусадебный участок.

Так стандартная ливневая канализационная система должна содержать следующие элементы:

• отстойник;
• уловитель песка и иных абразивных частиц;
• уловитель маслосодержащих веществ (нефтеуловитель);
• сорбирующий фильтр;
• система УФ-обеззараживания;
• контрольная емкость для апробации очищенной жидкости.

ЛОС для ливневой канализационной системы обладают высоким уровнем очищения стоков (до 98%) и производительностью, так как должны быть готовы к переработке большого объема жидкости, например, при затяжных дождях.

В конструкции таких канализационных систем присутствуют резервуары для отстаивания, где стоки отделяются от крупных фракций типа веток, уличного сора, стекол, булыжников и иных частиц, намытых водами от таяния снега или дождя.

ЛОС для канализации ливневых стоков обязательно должны содержать в своей системе уловители песка и маслосодержащих веществ, так как ливневые стоки содержат большое количество абразивных веществ и продуктов нефтепереработки, выделяемых автомобилями и на АЗС.

Заключительной стадией очищения таких стоков является их обеззараживание посредством ультрафиолетовых лучей, после чего очищенная жидкость может направляться в природные водоемы.

В локальных очистных сооружениях для канализации любого типа предусмотрены те технологические решения, что надежно обеспечивают качественную переработку сточных вод, не оказывая негативного влияния на состояние окружающей среды, делая жизнь человека проще и комфортней.

aqueo.ru

Виды очистных сооружений ↑

Несколько слов о том, как работают очистные сооружения.

Очистные сооружения любого типа предназначены для того комплексно решать вопросы по очистке сточных канализационных вод. Для этого используются специальные приспособления и оборудование.

Очистные сооружения бывают:

• локально-очистные;
• индивидуальные, автономные;
• блочные, модульные.

Видео: общий вид ↑

Локальные очистные сооружения (ЛОС)

К первой группе – локально-очистных сооружений – относится целая система всевозможного оборудования для приема жидких бытовых отходов, фекальных масс, промышленных жидких отходов, ливневой канализации, а также химических агрессивных вод.

Такие сооружения по своим масштабам отличаются между собой и включают в себя такие подгруппы сооружений, которые могут использоваться как для обслуживания санаториев, домов отдыха, небольших поселков, так и многоэтажных домов и целых заводов.

Сокращенно такие сооружения называют ЛОС. По предназначению их делят на хозяйственно-бытовые и промышленные. По сути, локальные очистные сооружения канализации обслуживают все виды канализаций кроме центральной городской.

ЛОС использует целую систему способов очистки, которые состоят из 4-х этапов способов очищения:

• механический;
• биологический;
• физико-химический;
• дезинфекционный.

Механический этап

Поступающие на очистные сооружения сточные воды проходят предварительное очищение путем задержания нерастворимых примесей и всевозможных включений в виде кусочков различных отходов, мусора, камней, стекла и прочих нерастворимы в воде предметов.

В качестве оборудования для таких манипуляций с канализационными отходами являются следующие приспособления:

• специальные решетки и сита;
• УФС – устройства фильтрующие и самоочищающиеся;
• песколовки;
• нефтеуловители;
• первичные отстойники;
• мембранные элементы.

Решетки, сита и фильтрующие устройства отлично справляются с задачами по улавливанию и задержанию органических и минеральных крупных нерастворимых включений.

Сита ловят примеси, которые можно отнести к грубодисперсным: глина, ил, суспензии, планктон и т.д. Прозоры решетки составляют максимум 16 мм, поэтому все крупные частицы на данном этапе не пройдут мимо такого оборудования.

Эти взвешенные крупные частицы либо дробят и направляют на переработку, либо вывозят на места обработки ТБО и ТПО (твердых бытовых или промышленных отходов).

Далее воды проходят песколовки в отстойниках, где песок, шлак, битое стекло и т.п. включения оседают под действием силы тяжести.

На этой же стадии действуют и нефтеуловители или жироловки по методу флотации – отделение жира от воды и всплытия жировых молекул на поверхность воды. Песок высушивается и складируется для дальнейшего употребления в строительных работах.

Мембранная технология применяется не так давно, но уже стала достаточно перспективным способом очищения сточных вод.

После того, как жидкости пройдут мембранную установку для глубокого очищения, они перетекают в первичный отстойник, где еще раз выделяются взвешенные частицы и уменьшается БПК (биологическое потребление кислорода) на 20-40%.

Биологический этап

На этом этапе сточные массы проходят стадию переработки путем воздействия на них живых микроорганизмов (анаэробными и аэробными бактериями и простейшими).

Анаэробные микроорганизмы живут и действуют в среде с минимальным содержанием кислорода, либо без его воздействия вообще, а аэробные бактерии – это, как те, микроорганизмы, для жизни которых кислород просто необходим.

Анаэробные используются в закрытых системах канализации (септики, герметично закрытые резервуары, отстойники и очистительные емкости), а аэробные – в открытых (перфорированных трубах, фильтрующих колодцах и прочих открытых резервуарах или ямах).

Благодаря этим микроорганизмам происходит также и минерализация жидкости, удаление из нее азота и фосфора, а также продолжается снижение БПК.

Сооружения для этого этапа стоят в 5 м глубиной и диаметром в 40-54 м. из железобетона. Это мощные и крупногабаритные резервуары, куда стоки попадают не с боковых стенок или сверху, а снизу.

Осадок накапливается и собирается специальными скребками в центральный приямок, а те вещества, которые оказываются легче стоков и всплывают на поверхность, сгоняются в отведенный для них бункер при помощи поплавка.

После такой обработки облегченная вода попадает во вторичные отстойники, где уже работают илососы, которые удаляют ил со дна резервуара.

Физико-химический этап

Этот этап весьма эффективен для сточных вод с, включенными в них эмульгированными нефтепродуктами, высоким содержанием тяжелых технических или производственных примесей в растворенной или коллоидной форме.

Здесь используются различные методы и способы, которые применяется чаще всего:

• коагуляция;
• флотация;
• флокуляция;
• жидкофазное окисление;
• коалесценция;
• электромагнитная сепарация.

Самыми основными методами являются первые три: коагуляция, флотация и флокуляция. Остальные способы применяются как вспомогательные или дополнительные мероприятия.

Метод коагуляции заключается в том, чтобы, при воздействии реагента (коагулянта), заставить мелкодисперсные частицы укрупняться и образовывать хлопья, которые осаждаются механически под действием силы тяжести.

Также в этом процессе присутствует электростатическое притяжение частиц примесей сточных вод и образованных хлопьев. Так, самым распространенными коагулянтами являются: сульфат алюминия и оксихлорид алюминия.

Метод флотации представляет собой направление потока воздуха в линию сточных вод, там образуются пузырьки, способные увлекать за собой частицы эмульгированных нефтепродуктов.

Пузырьки поднимаются на поверхность воды, образуя пену, а затем флотошлам, который удаляется специальным скребком.

Наиболее тяжелые частицы в процессе флотации осаждаются на дно, откуда потом удаляются. После такого метода очистки воды заметно осветляются.

Метод флокуляции включает в себя такие мероприятия, которые дают эффект слипания примесей сточных вод исключительно под воздействием реагентов (флокулянтов).

Добавление этих веществ значительно снижает применение дозы основного коагулянта, чтобы уменьшить агрессивную среду в воде, а также при помощи флокулянтов процесс осаждения хлопьев заметно убыстряется.

В качестве флокулянтов часто используют:

• органического происхождения – крахмал, целлюлоза, декстрин, эфиры;
• неорганического происхождения – диоксид кремния;
• синтетического происхождения – полиакриламид.

Дезинфекционный этап

На этапе дезинфекции значительно осветленные воды попадают в специальный резервуар. Такие воды после физико-химической обработки содержат достаточное количество вредных микроорганизмов и химических включений.

Именно поэтому такие воды подлежат дезинфекции. Обеззараживание проводятся при помощи ультрафиолетовых лучей, для чего используются специальные установки с открытым пространством и доступом к солнечным лучам.

Кроме обеззараживания очищенных вод ультрафиолетом, также еще применяют дезинфекцию при помощи хлора в течение 30 минут.

Однако на сегодня большинство предприятий ищут другие пути для обеззараживания вод, и пытаются найти решения другого порядка, использование менее токсичного реагента, нежели хлор. К таким веществам на сегодня относят: гидрохлорид, дезавид или озонирование.

Индивидуальные и автономные очистные сооружения

Ко второй группе – индивидуальных или автономных очистных сооружений – можно также отнести и к ЛОС, но они все, же имеют свои отличия во внутреннем устройстве емкостей, технических характеристиках и принципе работы оборудования.

Эти отличия можно отнести к таким оборудованиям, как: всевозможные модели септиков, резервуаров и емкостей для накопления и постепенного очищения способом отстаивания и фильтрации канализационных жидкостей.

ЛОС использует систему гораздо сложнее, а индивидуальные емкости и автономные канализации имеют внутреннее устройство гораздо проще.

Септики отлично подходят для дачных или загородных домов, коттеджей или одной единицы дома в частном секторе поселка, где центральная канализация располагается очень далеко, и нет никаких возможностей подключиться к ней.

Септики существуют разных параметров, габаритов и обладают различными техническими или эксплуатационными характеристиками.

Так септики для обслуживания санаториев, или небольшого комплекса домов в виде маленьких поселков значительно велики в объемах емкостей. Количество таких емкостей может превышать 3-4 единицы. А потому площадь под такое сооружение под землей должно проектироваться заранее.

А септики для частного дома, загородного коттеджа или дачи, конечно же, уступают в своих параметрах, но не в эффективности. Такие варианты очистных сооружений называются еще – мини очистные сооружения канализации.

Септики для частных домов, как и для санаториев, по методу работы подразделяются на такие модели:

• септик с механической очисткой сточных вод;
• септик с химической очисткой сточных вод;
• септик с биологической очисткой сточных вод.

Процесс механической очистки включает в себя отстаивание стоков в емкости, осаждение ила и осадка из твердых частиц, а жидкость поднимается наверх до определенной отметки.

Если это накопительная емкость, то когда она наполняется, должен сработать датчик, предупреждающий о ее наполнении. Такие емкости регулярно освобождают при помощи ассенизаторной машины.

А если емкость не накопительная, имеет фильтры и выводящие патрубки, тогда при заполнении первой камеры, жидкость перетекает во вторую.

Здесь вода тоже отстаивается, а затем перетекает в трубу через патрубок и подается либо на фильтрующие поля, либо через перфорированную трубу просачивается в грунт.

Принцип работы септиков по методу химической или биологической обработки стоков, работает точно также, с той только разницей, что во время отстаивания воды подвергаются обработке либо химическими реагентами, либо биологическими (живыми микроорганизмами, перерабатывающими стоки).

Эти методы применяются для очищения не только бытовой канализации, но также используются в таких установках, как очистные сооружения ливневых стоков, которые могут обслуживать две канализации сразу: бытовую и ливневую.

Блочные и модульные очистные сооружения

Модульные очистные сооружения канализации очистные сооружения относятся к установкам, производящим глубокую очистку промышленных, производственных, хозяйственно-бытовых и ливневых канализаций.

В их задачи входит:

• обеспечить высокой эффективностью процесс очищения стоков;
• как можно максимально снизить иловые массы;
• улучшить качество глубокой очистки;
• работать бесшумно и изолировать окружающую природную среду от неприятного запаха;
• снизить затраты на установку, монтаж и строительство очистного сооружения;
• использовать электроэнергию по минимуму;
• дать возможность повторно безопасно использовать очищенную воду.

Производительность таких установок, на самом деле, очень высока – от 10 до 10000 кубометров обрабатываемых стоков в сутки.

Это дает возможность обслуживать целые поселки, детские лагеря, пансионаты, санатории и целые комплексы для отдыха и другие объекты, которые удалены от городской центральной канализационной системы.

Эти варианты для установки канализации также отлично подходят не только для средней полосы РФ, но также для сейсмоопасных и северных (до -55˚С) регионов.

Технологии, которые применяются в процессе очистки канализационных жидкостей, несколько отличаются от принципа работа ЛОС или автономных канализаций.

Прежде всего, площадь под застройку такого сооружения используется значительно меньших параметров. Очищение стоков происходит в специальных аэрируемых емкостях при помощи биоценоза, которым оснащены эти емкости.

За счет блоков-модулей (специализированных резервуаров или емкостей), которые расположены по цепочке, происходит поэтапное, ступенчатое очищение стоков.

Уменьшение ила производиться за счет присутствия в блоках специальных микроорганизмов – простейших или многоклеточных хищников, что существенно снижает необходимость обустройства дополнительных иловых площадок и экономит площадь земли, затраты электроэнергии и дополнительной техники.

Проектирование ↑

При проектировании всегда учитываются самые важные факторы, которые впоследствии повлияют на высокие эксплуатационные показатели, производительность сооружений и стабильное обеспечение экологической безопасности:

• расчет площади и выбор места, соответствующего всем правилам и нормам СНиП;
• выбор типа очистного сооружения;
• учет особенностей почвы, температурного режима местности;
• точный расчет производительности ОСК: количество жителей, концентрация и состав загрязнений стоков, требуемая степень очищения вод и варианты дальнейшего их применения или утилизации;
• правильный подбор способа очистки сточных вод;
• определение способа установки очистного сооружения.

Выбор места расположения очистного сооружения всегда должен соответствовать санитарным нормам и правилам.

Это требование необходимо выполнять для того, чтобы избежать заражения почвы, питьевой воды, воздуха, садовых и огородных растений. Потому что из-за подобного рода заражения, как раз и возникают всевозможные эпидемии среди населения людей.

Кроме учета правил санитарии для определенных видов канализационных сооружений требуется изготовление соответствующей документации для согласования с различными службами государственных структур:

• договор аренды земли;
• карта-схема (ситуационный план), где отражена местность, которая пригодна для постройки очистного сооружения, с обязательным нанесением на карту-схему проектируемого очистного объекта, его охранной зоны, водозабора и водовыпусков;
• технические условия по приему сточных вод (водопользование);
• баланс водопотребления и водоотведения. Здесь, как правило, указывается перечень промышленных устройств или бытового сантехнического оборудования, потребляющих воду и сбрасывающих использованную в приемную канализационную сеть – водосток;
• документ об общих сведениях о проектируемом объекте (ведомственная подчиненность, производственная мощность, состав объекта, сметная стоимость и т.д.);
• полное описание схемы технологии очистного сооружения, его расчетов, производительности, объема обрабатываемых стоков и периодичности рабочего процесса;
• порядок утилизации, складирования или дальнейшего применения очищенных стоков.

Согласования с санэпидемстанцией необходимы для разрешения на проведение строительных работ по установке того или иного очистного сооружения.

Помимо этой технической документации, при необходимости нужно подготовить и ряд других документов, согласно СНиП (строительные нормы и правила), СанПиН (санитарные правила и нормы), НПБ (нормы пожарной безопасности), ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Расчет

Большинство тротуаров, дорог или просто почвы городов или пригородов, поселков и даже деревень или сел, расположенных вблизи мегаполисов, подвержены загрязнению от отходов автотранспорта: нефтепродукты, растворители, масла, пигменты, тяжелые жидкие загрязнения.

Все эти ферменты и вещества попадают на поверхность земли, а затем при помощи дождей и тающих снегов размываются по дорогам и обочинам, перетекая на почву.

Для решения этих проблем и очищения автодорог от мусора, наносов песка, щебня и масел сооружают специальные канализационные системы, укладывают трассы со специальными люками по обочинам, а также устанавливают очистные сооружения ливневой канализации.

Ведь благодаря дождям происходит перемещение грязи и мусора по поверхности земли. Кроме автодорог, системами трубопровода ливневых канализаций также оборудуют и здания, многоэтажные дома и прочие постройки, чтобы защитить их крыши и стены от излишнего воздействия воды. Поэтому очистные сооружения принимают еще и такие стоки.

Для определения годового слоя осадков по РФ, проектировщики пользуются, как правило, специальной таблицей:

Район	Слой осадков в год (Hg), мм	Жидкие осадки(Ls), %
Европейская часть РФ (центр)	600-800	61
Европейская часть РФ (север)	400-600	35-60
Европейская часть РФ (юг)	500-600	80
Урал	800-1200	50-60
Юг Сибирь	800-1200	35-40
Камчатка	800-1200	35-80
Центр Западной Сибири	400-800	70-80
Центр Восточной Сибири	400-800	50-60

А при самих расчетах объема талых вод (Qg) используют формулу: Qg (куб.м/кв.м)=Hg x Ls/(100000). Принято считать, что продолжительность интенсивного и среднего дождя не более 3-х часов.

Учитывая коэффициент стока, соответствующий той или иной застройке, площадки или коммуникаций автодорог, рассчитывают объем стоков, идущих от определенного объекта, подключенного к ливневой канализации.

Для этого подходит более точная формула:

Hc = Fs x Hg:

Водосбор	Fs	Водосбор	Fs
Жилые кварталы	0,6-0,7	Парки	0,1-0,3
Асфальт	0,7-0,95	Вокзалы и пути	0,2-0,4
Крыши	0,75-0,95	Шоссейные дороги	0,75-0,85
Промплощадки индустриальных районов	0,6-0,9	Лужайки	0,05-0,1
Торговые центры	0,6-0,95	Поверхности с плотной почвой	0,13-0,17
Пустоши	0,1-0,4	Щебеночное покрытие	0,4-0,5

Также очень важно рассчитать максимальный разовый сток ливневых потоков (Qmax) в кубических метрах.

Для этого пользуются формулой:

Qmax = S x q(л/(с х га) x Fs x T x 0,06 (5)

В данном случае:

S — площадь грунта в гектарах;

T- длительность дождя в мин.

Показатели продолжительности дождя средней интенсивности в РФ составляет от 61 до 180 мин.

Далее очень важно правильно посчитать объем принимающих резервуаров, в которые непосредственно попадает не только талая или дождевая вода, масла, суспензии или нефтепродукты, но также и мусор, камни, полиэтилен, стекло и прочие другие нерастворимые включения.

Рассчитывают объем резервуара (куб.м.) обязательно по формуле, учитывая при этом интенсивность дождя в течение 20 мин. (g), время залпового сброса (t) и площадь (S) построек, площадок и прочих объектов, которые обслуживаются при помощи ливневки: V=gxSxt/1000 (1).

Схема

Схематически очистное сооружение ливневой канализации можно представить в виде нескольких объектов соединенных между собой трубами.

В общей сложности все виды состоят из:

• распределительного колодца (1);
• аккумулирующий резервуар-отстойник (2);
• корзины-решетки (2.1);
• первой камеры — Отстойника (2.2);
• полупогружной перегородки (2.3);
• второй камеры — Насосной группы (2.4);
• колодца гашения напора (3);
• сепаратора нефтеловушки СГП-Л (4) в самом нефтеуловителе;
• отостойника для взвешенных веществ (4.1);
• сепаратора (4.2);
• фильтра доочистки фиброилом (4.3);
• фильтра доочистки активированным углем (4.4);
• контрольного колодца;
• поворотного колодца.

В системе очистных сооружений без аккумуляторного резервуара, с проточными стоком, ее построение осуществляется по схеме, где главными очистными объектами являются:

• распределительный колодец (1);
• сепаратор нефтеуловитель СГП-Л (2);
• отстойник для взвешенных веществ (2.1);
• сепаратор для выловленных нефтепродуктов (2.2);
• фильтр для очистки фиброилом (2.3);
• фильтр доочистки активированным углем (2.4);
• контрольный колодец (3);
• поворотный колодец (4).

Сточная вода по трубопроводам или самотечному коллектору поступает в первичный объект – распределительный колодец, где потоки разделяются для того, чтобы уменьшить нагрузку на всю систему очищения.

Резервуар в виде аккумулирующего или обыкновенного отстойника предназначен для того, чтобы сразу выделить из стоков путем отстаивания нерастворимые тяжелые взвешенные частицы.

Далее жидкость поступает в резервуары на дальнейшее очищение от нефтепродуктов, масел или песка, в зависимости от конструкции очистного сооружения. Затем воды еще раз фильтруются и идут в доочистку и дезинфекцию.

СНиП

Все проектные и расчетные работы на подготовительном этапе перед монтажом и установкой очистного сооружения производятся при помощи СНиП (строительных норм и правил) РФ.

А также СанПиН (санитарных правил и норм), где прописаны все требования и задачи, которые необходимо выполнять при расчете, проектировании и установке любого очистного сооружения:

• СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения». Эти нормы необходимо выполнять во избежание брака в строительстве и возможной аварийной ситуации из-за неправильной постройки или установки очистного сооружения. К примеру, если оборудовать очистную систему неправильной вентиляцией, то скопившиеся в резервуарах, коллекторах или трубопроводе взрывоопасные газы могут воспламениться при каком-либо соединения с кислородом или при малейшей искре, особенно если на очистном объекте находятся какие-нибудь электроприборы;
• раздел 4.5, п.1.5 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов». Эти нормы необходимы для того, чтобы оградить очистное сооружение санитарной зоной от окружающей природной среды. Так, например, от жилой территории до зоны, которая должна окружать очистное сооружение ливневой канализации, требуется соблюсти расстояние от 50 до 100;
• также для расчетов и проектирования очистных канализационных сооружений используют «Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с площадок, территорий предприятий и прочих объектов и определению условий выпуска его в водные объекты», ФГУП «НИИ ВОДГЕО». Здесь соблюдаются правила и требования, которые призваны оградить природу от стихийного загрязнения. Так, касательно содержания в очищаемой жидкости взвешенных частиц и нефтепродуктов, существуют определенные нормы, ориентируясь на которые, очищенные стоки сбрасываются в водоемы только в определенной степени очистки. Так на выходе стоки должны содержать частиц нефтепродуктов, взвешенных или БПКполн. (биологическое потребление кислорода полное – количество кислорода, которое необходимо для биологического взаимодействия с различными органическими веществами):

Наименование	На входе	На выходе
Взвешенные вещества	2500-250 мг/л	3 мг/л
Нефтепродукты	500-20 мг/л	0,05 мг/л
БПКполн.	100-40 мгО2/л	3 мгО2/л

Следование всем необходимым нормам и правилам приведет к качественному строительству и монтажу оборудования очистных сооружений, а также их надежной и безопасной для жизнедеятельности человека и окружающей природной среды эксплуатации.

Строительство ↑

Выбирая место под застройку объектов канализационного очистного сооружения, конечно же, его предполагают устанавливать вдалеке от городской черты.

К сожалению, все возрастающее число использования химических моющих и чистящих средств не только в быту, но и различных производствах и предприятиях, вынуждают городские власти решаться на строительство такого рода канализационных систем.

Потому что очистное сооружение позволяет эффективно и по максимуму очистить воду настолько, что она не сможет потом, при ее выводе в водоемы, повредить речной или озерной воде.

Этапы проектирования и строительства:

• перед тем как строить, всегда нужно обследовать территорию, предназначенную под застройку, проанализировать состав и объем сточных вод;
• определяется технология, которая будет применяться ко всему процессу очищения стоков, а также и тип оборудования для этого предназначенные;
• заказчику выдается технико-коммерческое предложение, где указаны все технические рекомендации в соответствии с государственными нормативными документами;
• расчет и проектирование;
• составление и согласование расчетно-сметной документации;
• строительство с привлечением необходимого транспорта, оборудования и соответствующего количества рабочей силы;
• монтаж и шеф-монтаж, а затем пуско-наладочные работы;
• запуск в эксплуатацию готового объекта по очищению сточных вод.

Какого типа или вида ни было бы очистное сооружение, без земляных работ в их строительстве никак не обойтись.

Если это ЛОС, тогда требуются производить работы по рытью траншей под коллекторы, а также котлованов под фундамент того или иного блока.

А если это автономные или индивидуальные очистные сооружения, тогда приходится рыть и копать котлован под канализационные емкости и резервуары.

Единственным типом очистного сооружения, где не требуется больших затрат в земляных работах – это блочно-модульные сооружения, где достаточно соорудить небольшой фундамент под постройку и для резервуаров.

Потому что блочно-модульные объекты не занимают много места, как впрочем и автономные, но последние требуют углубления.

При строительстве соблюдаются все нормы не только СНиП, но и пожарной безопасности, где требуется правильно установить все вентиляционные колодцы, люки и трубы.

Все собранные объекты, установленные конструкции и постройки с оборудованием обязательно должны проходить соответствующие испытания перед запуском в эксплуатацию.

septikland.ru

Пример схемы городских биологических очистных сооружений.

---

---

Перечень зданий и сооружений:

Перечень основных трубопроводов

Канализационная насосная станция КНС Приемная камера Здание решеток Аэрируемая песколовка Первичный отстойник N1; 2; 3; 4 Распределительная камера первичных отстойников Насосная станция сырого осадка Аэротенк нитри-денитрификатор Иловая камера Вторичный отстойник N1; 2; 3; 4 Доочистка Узел обеззараживания — УФО или NaOCI Выпуск очищенных сточных вод Вспомогательные технологические сооружения Реагентное хозяйство Воздуходувная станция Обезвоживание песка Линия обработки осадка Сгустители осадка Цех механического обезвоживания осадка Иловые площадки-карты

К1 — трубопровод бытовой канализации К3 — производственная канализация К20 — трубопровод промывной воды К26 — трубопровод сырого осадка К30 — трубопровод циркулирующего активного ила К30.1 — трубопровод избыточного активного ила К36 — дренажный трубопровод  иловых площадок АО — воздухопровод Р8 — трубопровод флокулянта

---

Пример технологической схемы очистных сооружений канализации.

---

На схеме приведенной выше представлена принципиальная схема биологических очистных сооружения крупного города с населением более 150 000 человек.

Последовательность движения сточных вод:

Все городские сточные воды собираются в главный городской коллектор (самотечный трубопровод большого диаметра), который врезается в главную канализационную насосную станцию, где в приемном-грабельном отделении проходит первичную очистку от механических загрязнений на решетках от крупных механических загрязнений. Далее в сточные воды канализационными насосами перекачиваются в приемную камеру городских очистных сооружений. Эта камера служит для гашения напора и распределения потоков сточных вод по распределительным лоткам и линиям очистки.

Очистка сточных вод начинается на механизированных решетках с прозорами 10-20 мм; где задерживаются крупные механические загрязнения (палки, тряпки, полиэтиленовые пакеты и т.п.). Отбросы с решеток  дезинфицируются, обезвоживаются (отжимаются на специальных прессах) и вывозятся на санкционированный полигон твердых бытовых отходов.

Далее стоки попадают на горизонтальных аэрируемых песколовках шириной где происходит отделение – осаждение песка. Осадки из песколовок гидроэлеваторами или песковыми насосами подаются на обезвоживание в сепараторы песка, где происходит обезвоживание песка, а затем одна часть песка вывозится на полигон ТБО для утилизации, другая часть используется для благоустройства территории. Песколовки за счет интенсивной аэрации и длины способны задерживать песок крупностью менее 0,2 мм.

После песколовок сточная вода по трубопроводам через распределительные камеры первичных отстойников подается на первичные радиальные отстойники, где в течение 1,5—2 ч происходит гравитационное осаждение взвешенных веществ, собирающихся в осадочной части отстойников. Плавающие вещества, собираемые с поверхности первичных отстойников, из жиросборников откачиваются илососом и вывозятся на полигон для складирования осадков. При этом эффективность осветления сточных вод по взвешенным веществам и БПК5 составляет соответственно до 45% и 19—26%. Сырой осадок из первичных отстойников откачивается и направляется на совместное уплотнение с избыточным активным илом на уплотнителях с добавлением флокулянта.

Таким образом, осадок первичных отстойников в конечной фазе представляет собой смесь осажденных коллоидных и нерастворимых веществ, а также избыточного активного ила, образующегося в процессе биологической очистки. Из отстойников эта смесь подается в цех обработки осадка.

Осветленная вода через сборные камеры первичных отстойников поступает в верхние каналы трехкоридорных аэротенков для биологической очистки, откуда распределяется по секциям аэротенков. В первый коридор каждой секции подается циркулирующий активный ил. Эффект биологической очистки сточных вод обеспечивается постоянным перемешиванием сточных вод с активным илом и непрерывной аэрацией этой смеси на всем протяжении аэротенка. Состоящий из аэробных микроорганизмов активный ил в присутствии кислорода воздуха перерабатывает находящиеся в сточной воде органические загрязнения. Необходимое количество воздуха поступает в аэротенки из блока насосно-воздуходувной станции.

Азот в сточных водах представлен в органическом (растворенный и нерастворенный) и неорганическом (аммонийный, нитратный и нитритный) видах. В аэробной зоне аэротенка реализуется процесс нитрификации, который является первым этапом биологического удаления азота из сточных вод и представляет собой окисление солей аммония до солей азотистой кислоты (нитритов) – I фаза, и затем, в ходе II-й фазы, происходит окисление нитритов до нитратов. Окисление аммония до нитрита осуществляется под действием бактерий родов Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus, Nitrosospira и Nitrosovibrio. Вторую фазу – окисление нитритов в нитраты – осуществляют бактерии из родов Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus. Последовательно пройдя три корридора аэротенка, зоны нитрификации и денитрификации, сточные воды собираются в нижний лоток, откуда по сборному трубопроводу поступают в распределительную чашу с регулируемыми затворами вторичных отстойников.

Из распределительной чаши смесь сточной воды и активного ила по подводящему трубопроводу направляется в центральное распределительное устройство вторичного отстойника. Последнее представляет собой вертикальную стальную трубу, переходящую наверху в плавно расширяющийся раструб, который оканчивается ниже горизонта воды   в   отстойнике.   Выходя   из распределительного устройства, смесь попадает в пространство, ограниченное стенками металлического направляющего цилиндра который обеспечивает заглубленный выпуск иловой смеси в отстойную зону. Осветленная вода собирается через водослив сборным кольцевым лотком, из которого поступает в выпускную камеру. Активный ил, осевший на дно отстойника, удаляется самотеком под гидростатическим давлением с помощью илососа по трубопроводу в иловую камеру, откуда циркулирующий активный ил насосами возвращается в аэротенки, а избыточный активный ил насосами подается в распределительные камеры первичных отстойников.. 

После двух часов отстаивания осветленная вода собирается через зубчатый водослив в лоток, из которого вода отводится самотеком трубой на доочистку и далее на обеззараживание на ультрафиолетовых установках.

Далее очищенные сточные воды через контрольный колодец (где осуществляется отбор проб для определения качества очистки) попадает в камеру выпусков, а оттуда по  трубопроводу через сосредоточенный или рассеивающий выпуск в водоем.

Обработка осадка

Уплотненная в первичных отстойниках смесь осадка первичных отстойников и избыточного активного ила с влажностью 95—99,5% подается в цех обработки осадка на механическое обезвоживание.

Для уплотнения избыточного активного ила применены илоуплотнители. Обычно активный ил, осаждающийся во вторич­ном отстойнике, имеет высокую влажность 99,2…99,5 %. Илоуплотнители по высоте расположены так, чтобы сливная вода из них поступала в аэротенки самотеком, сгущенный осадок шнековыми насосами подается на обезвоживание в ЦМОО (цех механического обезвоживания осадка).

Основным оборудованием цеха являются центрифуги или фильтр-прессы. Центрифуги и фильтр-прессы, предназначенные для механического обезвоживания смеси осадков, позволяют получать кек с влажностью 79—83% при эффекте задержания сухих веществ более 92,5%.

Механическое обезвоживание смеси осадков производится с применением флокулянта. Доза флокулянта определяется опытным путем.

Кек поршневыми насосами или конвеерами подается в бункеры-накопители и по мере накопления вывозится специальным транспортом на полигон ТБО.

В качестве резервной линии обезвоживания служат иловые площадки с искусственным основанием и дренажем, с поверхностным отводом воды.

---

Очистные сооружения г. Самара
Производительность городских очистных сооружений – 1 000 000 м.куб/сутки. Выпуск очищенных сточных вод в р. Волга. Технология – механическая очистка, полная биологическая, обработкой осадка на иловых площадках. Обеззараживание стоков.
Очистные сооружения Санкт-Петербурга
Центральной станции аэрации располагаются на искусственном острове Белый. Очистные сооружения принимают стоки с Василеостровского, Кировского, Московского, Фрунзенского, Центрального районов и части Юго-Запада, Производительность ЦСА – 2 600 000 куб.м/сутки. Площадь застройки 57 га
Юго-Западные очистные сооружения (ЮЗОС) Производительность ЮЗОС — 330 000 куб.м/сут. Площадь застройки — 40 га.
Северная станция аэрации (ССА) Производительность ССА – 1 250 000 куб.м/сут. Площадь застройки — 65 га

Фото проект — Очистные сооружения.

---

dc-region.ru

Принцип действия канализационной конструкции

В состав системы канализации могут входить разнообразные устройства. Но, несмотря на это, очистка отходов осуществляется по определённому алгоритму.

Первый этап

На первом этапе сточные воды очищаются механическим способом. Задержка крупных загрязнений, которые имеют минеральное и органическое происхождение, производится решётками и ситом. С помощью песколовок осуществляется фильтрация более мелких частиц – битого стекла, песка и шлака. Мембранным устройством производится более тщательная очистка. В отстойнике отделяются взвешенные вещества. Таким образом удаляются минеральные загрязнения.

Второй этап

На следующем этапе для очистки используются биологические средства. Органические соединения распадаются под воздействием особо активных бактерий. Жидкость пропускается через биофильтр. В результате образуется ил и газообразные соединения.

Третий этап

На окончательной стадии обеззараживания сточных вод используются дополнительные химические соединения. Полученную жидкость уже можно применять в технических целях.

Виды канализационных систем

Очистные сооружения канализации проектируются до начала проведения строительных работ. Важно выбрать правильную канализационную конструкцию, которая сможет решать поставленные задачи по утилизации отходов и обладать достаточным уровнем производительности. Сегодня очистку сточных вод можно производить с помощью следующих устройств:

• локальных очистных аппаратов;
• индивидуальных автономных конструкций;
• блочных систем и модулей.

Локальные системы очистки

Локальные очистные сооружения – это такие конструкции, с помощью которых осуществляется очистка и сбор отходов на различных по размерам объектах. Они могут иметь хозяйственно-бытовое или промышленное назначение и являются основой автономной системы канализации.

В классических очистных устройствах скорость движения стоков снижается по мере удаления от места сброса. Происходит постепенное оседание твёрдых частиц на дне. Удаление остальных нечистот производится системами доочистки. Для классических очистных сооружений необходимы достаточно большие ёмкости, в которых производится отстаивание отходов. Подобное требование трудно реализовать в индивидуальных строениях.

С помощью локальных очистных систем осуществляется сбор и очистка сточных вод в частных домах или небольших посёлках, где не существует центральной системы канализации. Рассмотрим наиболее распространённые локальные конструкции.

Применение септиков

Для обустройства автономной канализационной системы в загородных домах часто используются септики. Обычно они имеют вид пластиковых ёмкостей. Пластик обладает необходимыми эксплуатационными характеристиками:

• он мало весит — резервуары легко перевозить и монтировать;
• материал выдерживает воздействие агрессивной среды;
• не ржавеет;
• имеет достаточную прочность.

Каждый бак содержит различное количество секций, выполняющих конкретные функции. Одни выступают в роли отстойника, в других производится очистка сточных вод при помощи биологически активных микроорганизмов. Третьи используются для фильтрации.

Септики широко применяются при строительстве частных очистных конструкций. Их удобно эксплуатировать. Они обладают продолжительным сроком службы. Устройство канализационной системы может быть полностью автономным. Для того, чтобы повысить уровень очистки стоков, конструкция оснащается дополнительными элементами – полями, осуществляющими фильтрацию и аэрацию.

Аэротенки

Данные очистительные устройства являются составной частью крупных канализационных сооружений, осуществляющих переработку сточных вод от промышленных предприятий. Они имеют вид огромных резервуаров. В ёмкостях перемешивается вода и активный ил. Для ускорения реакции используется кислород. Иногда аэротенки применяют при сооружении автономных систем канализации в частном доме. В этом случае они имеют небольшой объём. Обычно их монтируют в септики. В состав аэротенков могут входить специальные уловители. Они удаляют из стоков жир и нефтепродукты.

Использование биологических фильтров

При устройстве систем канализации также используют биологические фильтры. Наиболее часто они применяются в качестве встроенных конструкций. Биофильтры входят в состав локальных очистных сооружений. В данных устройствах очистка сточных вод производится с помощью специальных бактерий. Микроорганизмы способствуют ускоренному разложению нечистот. На выходе образуется жидкость, которая не нанесёт вред окружающей природной среде и может сливаться в почву.

Ливневые системы канализации

В локальных очистных сооружениях из стоков удаляются вредные примеси, неорганические и органические отходы. В дальнейшем очищенная жидкость используется для орошения полей. Но для того, чтобы собирать, транспортировать и очищать талые и дождевые воды, используются также очистные сооружения ливневой канализации. Обычные канализационные конструкции не справляются с этой задачей.

Очистные сооружения дождевой канализации должны обеспечить безопасность фундаментного основания, дорожного покрытия и газонов, окружающих основное строение.

В их состав входят трубы, желоба и дождеприёмники. Через них осуществляется транспортировка излишков воды в общий коллектор.

Систему размещают ниже уровня промерзания почвы. Конструкция содержит фильтры для задержки песка и других мелких частиц. В коллектор должна попадать очищенная жидкость.

Более тонкая очистка сточных дождевых вод производится с помощью дополнительных устройств: сорбционного блока и фильтра для удаления нефтепродуктов. На конечном этапе очищенная вода спускается в водоёмы или применяется для поливки огорода. Следует учитывать, что в данной канализационной системе необходимо периодически производить замену фильтрационных элементов.

Автономные канализационные сооружения

Устройство автономных систем для канализации очень напоминает конструкцию локальных очистных сооружений. Но они обладают и своими отличительными особенностями. К данному классу канализационных систем относятся септики и резервуары для сбора сточных вод, в которых на начальном этапе осуществляется накапливание стоков, а уже потом производится их фильтрация.

Применение блочных и модульных конструкций

Блочные и модульные канализационные сооружения осуществляют глубокую очистку стоков. Они чаще используются в промышленных и производственных областях. С помощью подобных устройств решаются следующие задачи:

• обеспечивается высокий уровень очистки сточных вод;
• снижается содержание ила в очищенной жидкости;
• окружающая среда защищается от воздействия вредных веществ;
• предоставляется возможность повторного использования воды.

Такие системы обладают повышенной производительностью. Они могут применяться для обслуживания целых районов. Используются в широких температурных диапазонах.

Выбор канализационной конструкции

Чтобы правильно выбрать систему очистки необходимо учитывать ряд факторов:

• суммарный объём суточного потребления жидкости;
• предпочтительный вид канализационной конструкции;
• режим использования канализационной конструкции;
• место размещения объекта.

Работа некоторых устройств может осуществляться в автономном режиме. Для функционирования других требуется электричество или другие виды энергии. Определённые системы нельзя использовать при близком размещении подземных вод.

При обустройстве очистной системы следует руководствоваться существующими санитарными нормами. Если для удаления отходов придётся применять ассенизаторскую машину, необходимо предусмотреть возможность свободного подъезда к месту хранения отходов.

Особенности выполнения проектных работ

Проектируя очистные канализационные сооружения, следует предусмотреть возникновение различных ситуаций, которые впоследствии могут отразиться на эксплуатационных характеристиках системы. Также необходимо учитывать существующую законодательную базу.

Её основой являются охранные функции по защите природной среды. Система очистки должна находиться в санитарно-защищённой зоне. В процессе проектирования следует обратить внимание на следующие показатели:

• размеры и объём канализационной конструкции;
• оптимальный вид устройства;
• расположение грунтовых вод;
• уровень промерзания почвы;
• производительность системы;
• используемый способ очистки;
• оптимизацию выполнения монтажа канализационного устройства.

Чтобы впоследствии не возникло конфликта с санитарно-разрешительными службами, перед строительством системы канализации необходимо подготовить ряд документов:

• договор о праве собственности или аренды на земельный участок;
• схему расположения места, где предполагается разместить очистную конструкцию;
• соответствие существующим санитарным нормам;
• технические условия использования водных ресурсов;
• данные об объёме потребляемой и утилизируемой воды;
• общую схему проекта;
• описание системы фильтрации и утилизации сточных вод.

Разрешение санэпидстанции должно присутствовать обязательно. Следует помнить, что при нарушении санитарных норм размещения объекта, собственник может быть привлечён к административной ответственности.

promzn.ru