Особенности очистных сооружений

Знание, что это такое — очистные сооружения, важно для каждого современного человека по вполне понятным причинам. Для тех, кто решает их заказывать, актуальны становятся более подробные принципы работы и схемы. Обязательно нужно будет разбираться с первичными и вторичными отстойниками, с другими стадиями очистки воды установками.

Очистные сооружения — это очень сложный комплекс всевозможного оборудования, обеспечивающий удаление из стоков всевозможных загрязнений. Без такой очистки сбрасывать жидкие отходы в водоемы просто преступно. И не только с точки зрения законодательства, но и с позиции элементарного сохранения природы и перспектив человеческой жизни.

Принцип работы любых очистных сооружений подразумевает использование системы аэрации. Другое их название — воздуходувки. Такие аппараты способствуют активному насыщению отходов воздухом. В результате там развиваются в большом количестве полезные бактерии. Под их влиянием вместо плавающей в воде биомассы появляется метан, а также диоксид углерода, то есть происходит обезвреживание опасных веществ.

Оборудование профессионального класса позволяет регулировать потоки поступающего воздуха сообразно объему очищаемых отходов, потому как избыточное, так и недостаточное аэрирование исключаются. Но воздуходувки отвечают и за другую важную функцию, а именно за удаление биогаза, образовавшегося на предыдущем этапе. Значимость такой очистки связана с тем, что метан и диоксид углерода:

• токсичны;

• пожароопасны;

• мешают нормальному выполнению работ.

Стоит отметить, что откачка биогаза в отечественной практике реализована пока слабо. Но постепенно имеющиеся установки модернизируются. Другой важный момент состоит в использовании песколовок. В этих аппаратах мелкие взвешенные частички — не только песчинки, но и стеклянный бой, шлак и прочее — осаждаются.

Собранный песок складируют в отвалы, но иногда его передают для дорожно-строительных и дорожно-ремонтных работ. Значимую роль в действии очистных сооружений играют первичные отстойники, куда вода поступает после песколовок. В них осаждается органическая взвесь. Откладывающиеся осадки собираются в специальных приямках, а оттуда сгребаются в бункеры. По некоторым данным, альтернативой такому методу все чаще становится мембранная технология.

Дополнительно могут использоваться:

• очистка в аэротенках;

• флотация;

• нейтрализация;

• сорбция;

• гиперфильтрование;

• обработка в центрифуге;

• эвапорация и иные методики.

Во всех сколько-нибудь значимых населенных пунктах давно уже есть централизованные очистные сооружения. Их использование признано наиболее эффективным методом удаления токсических веществ и снижения экологической нагрузки.

Кроме того, на крупных объектах можно применять сложные мощные системы очистки, самые передовые методики. Единственный случай, когда оправдано использование локальных систем очистки, — это отдаленные или иные объекты, которые по техническим причинам сложно подключать к централизованным сетям.

В современных условиях очистные сооружения делятся на много видов. Очень ответственны водопроводные системы, потому что они представляют собой комплекс устройств, аппаратов и технологических процессов, отвечающих за жизнеобеспечение городских и сельских поселений, их крупных частей.

Особенностью этого вида очистителей является обширная охранная зона, позволяющая избежать излишнего засорения притока. Приходится учитывать особенности различных источников воды, сезонные режимы их и многие другие нюансы.

Водоснабжение на промышленных предприятиях немногим проще, чем получение жидкости для водоканала. Да, там требуется, скорее, техническая вода, однако объем ее потребления довольно велик, и порой один завод или фабрика расходует воды столько же, сколько все остальные жители города.

И как раз там они должны быть гораздо совершеннее и изощреннее систем для очищения бытовых стоков, ведь сброс с индустриального объекта содержит куда больше разнообразных веществ, и многие из них могут стать причиной санитарной или экологической катастрофы.

Все упомянутые типы очистных сооружений могут быть блочно-модульными по исполнению. Такие комплексы отличаются гибкостью и монтируются быстро. Их легко оптимизировать под выполнение тех или иных задач. Или — убрать ставшие ненужными компоненты. Блочно-модульные комплексы могут быть рассчитаны на самую разную обслуживаемую мощность.

Именно этот уровень очистки присутствует в любой технологической схеме очистных сооружений, более того, он идет самым первым в любой последовательности. Как раз на этой стадии применяются песколовки и решетки. Подобные системы решают задачу улавливания:

• бумажных остатков;

• ваты;

• кусков тряпок;

• фрагментов упаковки;

• прочего сора и посторонних вещей.

Но самое первое звено, которое встречает сточные воды, — это особый резервуар. В нем создаются условия для компенсации пиковых нагрузок. Благодаря насосу большой мощности происходит равномерная подкачка воды для преодоления всех стадий очистки. Недооценивать механическое очищение нельзя — именно здесь удаляется до 75% засорений.

Чтобы такие засоры не мешали нормальной эксплуатации тонких очистных систем, используют решетки и сита, задерживающие все крупнее 1,6 см диаметром. После первичной сортировки эти отходы или перерабатывают на месте, или вывозят на свалки, на комбинаты по профессиональной переработке. В уже упомянутых жироловках устраняются примеси, способные плавать на поверхности. А это не только пищевые жиры, но и различные продукты нефтепереработки. Снятие происходит тем же способом, что и в песколовках, но уже на поверхности, а не в глубине.

Так называют сооружения, где за счет гравитационных эффектов отстаиваются мелкодисперсные частицы. Их форма может быть различной: вертикаль, горизонталь или радиусный тип. Горизонтальное исполнение эффективнее, но требует значительной площади. Вертикальное — подразумевает существенную глубину, что не всегда возможно обеспечить. Радиальные системы малоэффективны, зато дешевы.

Это система, где происходит аэрирование воды за счет механических или пневматических аппаратов подачи воздуха. Аэротенки отличаются высокой эффективностью. Внутри стабильно поддерживается температура выше 5 градусов. Хороший результат зависит от пропорции загрязнителей и активного ила. Критически важен кислородный режим внутренней среды.

Этот агрегат задержит нерастворимые вещества. Иловый подтип действует при наибольшей загрузке. Есть одноярусные и двухъярусные его варианты. Тут отделяют отмершую биологическую пленку. Геометрическая форма — та же, что и в первичном звене.

Когда пройдены все описанные этапы, в сточных водах остается не более 5—10% исходных загрязнений. Но даже этот уровень недопустимо высок по соображениям безопасности.

Там происходит обезвреживание:

• органики, неподвластной полезным микробам;

• самих этих микроорганизмов;

• азота в аммонийной форме.

Подобный эффект достигается за счет создания условий для роста автотрофной микрофлоры. Внутрь помещают пластмассовые диски, которые имеют значительную удельную поверхность. Чтобы биореактор работал быстрее, применяют мощную дополнительную аэрацию. Используют и доочищающие фильтры, в которых содержится песок. Эта масса обновляется автоматически, причем беспрерывно; фильтры продумывают таким образом, чтобы они требовали как можно меньшего расхода воды при собственной промывке и занимали ограниченное место.

Но и это еще не все. Перед сбросом воды в водоем ее обязательно дезинфицируют. Во многих случаях прибегают к воздействию ультрафиолета, губительного для всей микрофлоры. Лишь ничтожная часть ее (около 0,1%) имеет некоторый шанс пережить обработку. Стоит учесть, что ультрафиолет плохо работает в мутной воде.

Дополнительно приходится очищать жидкость от фосфатов, засорение которыми способствует заболачиванию водоемов. Справиться с фосфатами помогают особые коагулянты, которые добавляют строго дозированно.

В частных домах применяют септики. Они проще по строению. Для работы используются только механические и простые биологические факторы. Нет необходимости использовать погружные мешалки и другое продвинутое оборудование. Эти мешалки нужны лишь там, где требуется поддерживать илосмесь во взвешенном виде.

Среди заводов, специализирующихся на поставке оборудования для очистных сооружений, выгодно выделяются:

• HAOR;

• Ulu Pandan;

• НПО «Агростройсервис»;

• Norma;

• «Эколос»;

• НПО «Российские очистные сооружения»;

• НПК «ТехВодПолимер»;

• ПО «Взлет»;

• «ЭкоКомпозит».

Самый важный параметр, который нельзя игнорировать, — это необходимая производительность. Ее всегда определяют с некоторым запасом, чтобы избежать неприятных неожиданностей. Обязательно проводятся еще и статистические анализы лабораторных данных. Это позволяет подобрать оптимальное число ступеней очистки, лучшие технологические схемы и конкретные параметры оборудования.

Дополнительно придется изучить:

• градостроительный план либо его аналог для территории предприятия;

• условия подхода сточных вод;

• необходимые условия сброса после очистки;

• данные инженерных и геологических изысканий;

• прогноз роста объемов стоков по мере освоения территории и роста хозяйственных мощностей.

Место для установки оборудования подбирается по двум критериям: минимально возможное расстояние до обслуживаемого объекта и соблюдение при этом требований санитарной безопасности. Защитные зоны при использовании полей фильтрации составляют не менее 1000 м. При использовании прочих вариантов очистки этот показатель уменьшается до 300 м. Монтажники руководствуются обязательно генеральным планом или аналогичным документом, учитывают и требования по подъездным путям, по водопроводному снабжению и электропитанию.

Наиболее экономичный метод перемещения жидкости между различными очистительными сооружениями — самотек. Но не всегда необходимое высотное соотношение удается обеспечить — и в таких случаях на помощь приходят канализационные насосные станции. При монтаже обязательно предусматривают возможность аварийного (экстренного) сброса стоков.

При использовании электротехнических систем на очистном сооружении обязательно должна быть электромеханическая служба. Вне зависимости от этого должна предусматриваться служба технического директора, контролирующая планово-предупредительные ремонты. Результативность работы оценивается по анализам сточных вод, отбираемым согласно графику. Вне графика анализы отбирают:

• после любой нештатной ситуации;

• после капитального ремонта оборудования;

• после установки новых систем;

• после возвращения в строй изымавшихся на капремонт отдельных систем;

• при резком изменении состава стоков;

• при поступлении информации о нештатных ситуациях (выбросах, засорениях, авариях).

Чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию, нужно исключить:

• перегрузку сооружений стоками как в количественном, так и в качественном отношении;

• сбои электропитания;

• отклонения от нормальных периодичностей планово-предупредительных ремонтов;

• несоблюдение норм техники безопасности;

• недостаточно оперативную очистку от ила и осадков.

Все рабочие механизмы должны поддерживаться в исправном состоянии, и не менее важно их оперативно смазывать. Раз в 30 суток (а при необходимости чаще) песколовку опорожняют и промывают.

В отстойниках нужно контролировать водосливы и лотки. От всех корок полагается оперативно избавляться. Дополнительно следят за уровнями осадка. В аэротенках критически значимы точная регулировка поступления воздуха и сброс излишков ила. Обязательно контролируют запорную арматуру и сигнализирующие устройства.