Биореактор для очистки сточных вод принцип действия

Люди всегда стремились селиться и жить там, где есть вода. Однако, в процессе жизнедеятельности, люди загрязняют воду и она становится непригодной ни для питья, ни для мытья, ни для полива растений. К счастью, решение данной проблемы есть — это системы очистки воды, которые позволяют использовать воду по нескольку раз.

Технические характеристики установки очистки сточных вод

Марка  Объем емкости, м3  Производительность, номинальная, м3/с  Масса установки  транспортная, т  Габаритные размеры, Dh*L,мм  Толщина стенки, мм 
УОПС-5*1600 12,1 432 3,5 1670*6000 85
 УОПС-10*2000 18,8 864 4,1  2220*6000 110
УОПС-15*2000 20,4 1296 4,4 2220*6300 110
 УОПС-20*2000 23,6  1728 4,7  2220*7200 110
 УОПС-30*2000 28,3  2592 5,2  2220*8500 110
УОПС-40*2000 37,7 3456 6,9 2220*10500 110
 УОПС-50*2000 44,0 4320 7,8  2220*12000 110
УОПС-60*2000 47,1 5184 8,1 2220*10700 110
 УОПС-70*2200 49,4  6048 8,3  2440*11200 120
 УОПС-80*2200 53,2 6912 8,9  2440*12000 120
 УОПС-90*2200 60,8 7776 9,9  2440*15000 120
 УОПС-100*2400 72,3 8640 11,5  2660*16000 130

Что такое ЛОС

Достаточно новыми в сравнении с другими нормативными актами, строительными правилами СП в пункте дано определение понятия локальных очистных сооружений — это устройства или инженерные сооружения, предназначением которых является очистка сточных вод пользователя перед отправкой их в канализационную систему коммунального хозяйства или для оборотного применения в хозяйственных нуждах.

Поэтому аббревиатура ЛОС для обозначения автономных очистных систем (АОС было бы точнее) является некорректной и связана с отсутствием соответствующего определения в государственных актах даже в последней редакции от 2016 года.

Производители под ЛОС подразумевают системы очистки бытовых стоков без дальнейшего оборотного использования вод (полив не относится к этой категории) и отправки их в централизованную канализационную систему. Очищенная вода поступает в грунт на территории участка, выводится за его пределы в сточные канавы или однократно используется в хозяйственных в целях. Отходы, которые не подлежат очистке, откачиваются и вывозятся за территорию участка ассенизаторскими машинами с целью дальнейшей утилизации.

Все очистные сооружения располагают под землей на территории участка, их можно разделить на 2 основных группы: механической очистки или с применением насосно-компрессорного электрооборудования.

Рис. 2 Принцип работы септика

Понятие осадка

Во время очистки стоков образуется осадок, который состоит из воды и твёрдых составляющих. Осадок от бытовых стоков может скапливаться в двух резервуарах очистного сооружения:

  • Большая часть осадка накапливается в первичном отстойнике. Обычно его объём равен 0,8 л в день от одного человека при влажности не менее 95 %.
  • В резервуаре, где используются биохимические методы очистки стоков, то есть аэробная и анаэробная очистка, также скапливается небольшое количество плотных наслоений. Осадок, образующийся после аэробной очистки, можно использовать для удобрения садов и огородов. Что касается анаэробной очистки, то вещество на дне камеры нельзя применять как удобрение из-за его токсичности. В этом случае необходимо выполнять процесс утилизации осадков сточных вод.
Понятие осадка

Внимание: в зависимости от используемой технологии очистки объёмы осадочных отложений от производственных или бытовых стоков составляют от 0,5 до 10 % от их общего объёма.

Читайте также:  Автономные источники электропитания: мини-электростанции

Принцип обеззараживания стоков в септиках КЛЁН

В первых двух секциях сооружения происходит процесс сбраживания биологических стоков микроорганизмами. Тяжелые фракции из сточных вод оседают в нижней части установки, легкие – поднимаются на поверхность.

Биологическая очистка сточных вод с высокой концентрацией загрязняющих органических веществ и бактерий сопровождается реакцией метаногенеза (биологического процесса образования метана из примесей).

Протекание анаэробного брожения происходит в три этапа:

  1. Гидролиз (растворение) органических примесей бытовых стоков.
  2. Ацидогенез (образование углекислого газа, водорода и уксусной кислоты).
  3. Метаногенез – образование метана из углекислого газа и водорода с помощью метанобразующих бактерий.

Биологические методы очистки сточных вод в биофильтре являются имитацией природной схемы обеззараживания вод на полях фильтрации, в водоемах. Процесс обеспечивается ершовой загрузкой, на элементах которой существуют колонии микроорганизмов. В биофильтре сооружения происходит очистка бытовых стоков с помощью аэробных бактерий.

Биологические пруды

В случае с биологическими прудами процессы самоочищения сточных вод осуществляются в открытых искусственных водоемах. Такой способ намного выгоднее других методов очистки. Для обеспечения поступления достаточного количества кислорода глубина искусственного водоема не должна превышать один метр.

Из-за большой площади водоема вода хорошо прогревается, что благоприятно сказывается на жизнедеятельности обитающих там микроорганизмов. Наиболее эффективно процессы очищения протекают в теплое время года, а при снижении температуры до шести градусов тепла окислительные процессы замедляются.

Важно: При минусовых температурах бактерии впадают в спячку, поэтому в холодное время года биологические пруды не используются.

Условно биологические пруды можно разделить на три категории:

  • водоемы с разбавлением (сточные воды перемешиваются с речной водой);
  • многоступенчатые водоемы без разбавления (стоки попадают в пруд только после предварительного отстаивания, нередко используется каскадный метод расположения водоемов);
  • водоемы для доочистки стоков.

В то время как в первом случае процесс очищения занимает около 14 дней, на очистку стоков в многоступенчатых водоемах уйдет почти месяц.

Каким образом очищается вода?

Перед тем, как начинается основной цикл очистки воды, стоки проходят грубую очистку, которая снижает нагрузку на базовые составляющие системы.

Для лучшего очищения воды также используют:

  • Мембраны;
  • Различные решетки и фильтры;
  • Измельчители крупных и твердых частиц и так далее.

Усреднители, о которых мы говорили выше, представляют собой накопители, в которых смешиваются жидкости перед очисткой, а на выходе получается однородная смесь. Благодаря этому операция получается более равномерной, и стоки очищаются более эффективно.

От чего очищается вода и каким образом? Чтобы ответить на этот вопрос, стоит рассмотреть устройство сточных очистных систем более предметно.

Начнем с того, что в стоках могут присутствовать самые разные загрязнения и частицы. Их разделяют на:

  • Коллоидные частицы, размер которых может достигать от 0,1 мкм до 0,001 мкм;
  • Нерастворимые примеси, которые имеют в своем составе крупные частицы (ф более чем 0, 1 мм);
  • Молекулярно-дисперсные растворы, которые состоят из растворимых частиц.
Читайте также:  5 популярных видов дюбелей для крепления гипсокартона

Бывает так, что в стоках содержится только какая-то определенная группа загрязнителей. Например, это могут быть нефтепродукты, или биологические отходы с ферм. В таком случае для для очистки сточных вод монтируются сооружения специального характера из соответствующих конструкций.

Также заметим, что часто система очистки стоков монтируется индивидуально, поскольку различные стоки имеют загрязнения самого разного характера, и не каждый исток нуждается в чистке.

Так, лишь наиболее опасные стоки требуют использования химических препаратов, или физико-химических методов очистки. Тогда как для некоторых природных условий применение химикатов недопустимо, поскольку место, куда сбрасываются сточные воды, может быть заражено, а почва отравлена. Это также будет связано с излишними затратами денежных средств. Поэтому химическая очистка применяется лишь в крайнем случае.

Система очистки  Топас ↑

Система, которая предназначена для очистки сточных вод, относится к установкам глубокой биологической очистки. Корпус всей конструкции выполнен из цельнолитого высокопрочного пластика, который устойчив к воздействию агрессивной среды канализационных жидкостей внутри системы, а также к влиянию окружающей среды грунта и грунтовых вод снаружи системы.

Чаще всего производители используют для выпуска моделей ТОПАС вспененный интегральный, состоящий из трех слоев, листовой полипропилен.

Такой материал наиболее качественно изготавливают в Чехии, поэтому большинство популярных производителей систем очищения канализационных стоков ТОПАС сотрудничают с чешскими компаниями по изготовлению высокопрочного полипропилена, отвечающего стандартам материалов для очистных сооружений.

Схема работы систем очищения ТОПАС внутри установки состоит из нескольких этапов. Стоки в жидком виде с взвешенными частицами поступают в накопительный резервуар (А), где обязательно подвергаются своего рода усреднению залпового эффекта сброса стоков.

Система очистки  Топас ↑

Когда резервуар наполняется, из него при помощи аэрлифта с насосной установкой неочищенная вода поступает в аэротенк (Б), где непосредственно включается в процесс масса микроорганизмов – бактерий с илом – активный ил.

После обработки стоков в аэротенке, жидкость перетекает во вторичный отстойник, где ил осаживается, а вода осветляется.

Именно осветленная отстоянная вода и считается наиболее всего пригодной к дальнейшему ее употреблению в хозяйственных, технических или промышленных нуждах.

Такие системы очень эффективны потому, что они практически безвредны и не представляют угрозы засорения вредными веществами органического происхождения окружающую природную среду.

К тому же, системы ТОПАС не переносят никакого запаха в атмосферу. Обработанные стоки выделяют газ, не имеющий запаха, который выводится через специальные вентиляционные трубы в атмосферу.

Большинство установок модельного ряда систем очищения канализационных стоков ТОПАС с принудительным отведением (на расстояние до 8 метров от канализационной установки) очищенных стоков, что позволяет монтировать такие системы в грунтах любого типа.

Внутри система ТОПАС работает благодаря таким элементам и деталям, элементам, а также отделениям системы:

Система очистки  Топас ↑
  • А – приемный резервуар;
  • Б – аэротенк;
  • С – стабилизатор ила;
  • 1. Фильтры для крупных фракций;
  • 2. Аэратор в приемной камере;
  • 3. Главный насос;
  • 4. Аэратор в аэротенке;
  • 5. Циркулирующий насос;
  • 6. Вторичный отстойник;
  • 7. Насос для стабилизированного ила;
  • 8. Шланг для откачки ила;
  • 9. Устройство для сбора непереработанных частиц (стекло, мелкие камни, фольга и прочие включения);
  • 10. Распаечная коробка;
  • 11. Розетки (гидроизоляционные);
  • 12. Кнопка для включения;
  • 13. Компрессоры;
  • 14. Крышка с утеплителем;
  • 15. БОАС блок;
  • 16. Насос аэротенка.
Читайте также:  Как выбрать угловую шлифовальную машину (УШМ)

Система очистки сточных вод ТОПАС дает возможность пользоваться ею без особых хлопот по выкачиванию ила. Долгие годы вы можете спокойно пользоваться системой, не вызывая ассенизаторную машину.

Основные принципы очистки сточных вод

В случаях, когда происходит реакция полного биологического разложения органики в воде, именно тогда происходит процесс очистки сточных вод. Согласно действующим нормативным документам, допустимое содержание органических веществ в прошедшей очистку воде, не должно быть выше 0,10 мг/л.

Расщепление органики микроорганизмами в анаэробных и аэробных условиях происходит с абсолютно различными энергетическими балансами суммарных реакций. Аэробные микроорганизмы представлены различными бактериями, которые окисляют органические вещества.

Что любопытно, ученым удалось идентифицировать не более 5% всех видов микроорганизмов, которые участвуют в процессе аэробной очистки. Поэтапная очистка стоков – вот основной принцип очистки стока в любой из ныне существующих локальных очистных систем.

Важно

Как правило, очистка происходит в следующей последовательности: предварительная очистка и доочистка.

Вытекая по канализационным трубам, стоки оказываются в септике – специальной емкости, где, благодаря работе микроорганизмов, идет процесс первичной очистки.

Основные принципы очистки сточных вод

Процесс этот протекает без участия кислорода, анаэробным способом, и поэтому, задействованные микроорганизмы называются анаэробными.

Процесс первичной очистки стока происходит за трехдневный период. В связи с чем, объем септика (емкости для отстаивания сточной воды), как правило, в три раза превышает объем сточных вод за сутки.

Для наглядности приведем цифры: на семью из четырех человек, расходующих на одного члена семьи от 170 до 250 литров воды в сутки, необходима установка септика объемом не меньше двух, трех кубометров.

После прохождения этапа первичной очистки, в септике образуется осадок и жидкий сток, на выходе осветленный на 50-60%. После чего сточные воды проходят доочистку, которая осуществляется следующими способами.

Принцип естественной очистки сточных вод.

Этот способ очистки возможен в случае преобладания на участке песчаной почвы и наличия низкого уровня залегания грунтовых вод, когда очищенные стоки поглощаются грунтом небольшими порциями. Очистка стоков таким методом не имеет существенных недостатков и представляет собой наиболее простой в обслуживании.

Единственным моментом, на который следует обратить особое внимание, это то, что на той части Вашего участка, под которым расположено поле поглощения, не рекомендуется устанавливать гаражи, делать дорогу и сажать деревья. Но, к радости клумбы разбивать не возбраняется.

Принцип искусственной очистки сточных вод.

Совет

Смысл данного принципа заключается в том, что необходимо выбирать систему локальной канализации, в которой после прохождения процесса очистки в септике сточные воды проходят дальнейшую очистку в аэротенке или биофильтре.

Биофильтр представляет собой емкость, в которой происходит процесс очистки стока при помощи аэробных микроорганизмов, которые крепятся к определенной прослойке из пористого материала.

Основные принципы очистки сточных вод

Причем, чем больше общая площадь прослойки, тем лучше бактерии очищают сточные воды.

Бактерии в локальной канализации.

Все существующие локальные очистные сооружения объединены тем, что в процессе очистки воды они используют микроорганизмы. В случае гибели которых, прекращается процесс очистки стока.

Это происходит по причинам нерегулярной эксплуатации сооружения, наличие в сточной воде марганца и хлорсодержащих веществ.

Для поддержания микроорганизмов в «рабочей форме» необходимо периодически добавлять концентрированные бактериальные препараты.