Очистка сточных вод
Очисткой называется, обезвреживание канализационной жидкости, выводимой обычно за пределы населенных пунктов и спускаемой в открытые водоемы. Древнейший из существующих методов очистки—поля орошения. Механо-химический методы очистки (осветления) сточных вод начали развиваться примерно с середины 19 века сначала в Англии, потом во Франции и Германии. Первые биологические фильтры и загниватели появились в самом конце 19 века в Англии. В 1900 в Германии был разработан адсорбционный принцип биологической очистки, после чего вообще наблюдается развитие очистных с биологическими методами (биологические фильтры и септиктанки с площадками для осушки канализационного ила).
Отстойники
В начале 20 в. в Англии и Германии начали применяться двухъярусные отстойники -загниватели. В 1910 в США и Англии стал применяться метод продувки сточных вод в присутствии активного ила (аэротанки), а в 1926—метод сбраживания в искусственно обогреваемых загнивателях. В последние десять лет наблюдается дальнейший прогресс в методах очистки сточных вод. Следует отметить распространение приемов механизации, особенно получивших развитие в США. Параллельно с усовершенствованием сооружений и их оборудования получает развитие химический путем хлорирования воды.
Причем по эффекту очистки химические методы соперничает с биологическими. Канализационная жидкость, подвергающаяся очистке, содержит наряду с песком, илом, различными отбросами населенных пунктов и промышленности также большое количество бактерий, из которых часть—болезнетворные. Количество бактерий в канализационной жидкости колеблется от 1 млн. до 2,5 млн. в 1 см 3 . В зависимости от методов очистки количество бактерий сокращается после очистки, примерно, следующим образом:
- Сита Песколовки;
- Простое отстаивание в Септик-танке;
- Химическое осаждение.
Процесс очистки
При хлорировании воды бактерии могут быть уничтожены полностью (100%). Современные устройства предусматривают при очистки систему сооружений, определенным образом расположенных для последовательной обработки сточных вод. Прежде всего, жидкость из канализационной сети проходит через очистные решетки, задерживающие крупные вещества, находящиеся в сточной жидкости. Далее сточные воды поступают в песколовку, задерживающую тяжелые примеси (преимущественно песок). Канализационная жидкость, освобожденная от крупных примесей от песка, поступает в жироуловитель, который задерживает жиры, масла, мыла и смолистые вещества, после чего жидкость проходит в отстойники для осветления.
Обычно отстойники задерживают ок.75 % зернистых взвешенных веществ и хлопьевидной взвеси, причем последняя крайне трудно подвергается отстаиванию и требует для удалении дополнительной обработки канализационной жидкости. Отстойники по направлению движения жидкости бывают горизонтальные и вертикальные, а по режиму действия—периодически действующие и непрерывно действующие. Последние преобладают. Из отстойников жидкость поступает в загниватели (септиктанки). После жироуловителя стоит эмшерский бассейн. Это—соединенные в одно два сооружения: отстойник (верхняя часть бассейна) и загниватель, или гнилостная камера (нижняя часть бассейна).
Отстойник разделен продольной стенкой на две секции, имеющие дно с продольной щелью шириной 10—15 см, служащей дли перемещения осаждающегося и сползающего по дну осадка. Через щель осадок попадает вниз—в гнилостную камеру. Под щелями устроены треугольные перекрытия, препятствующие закрытию щелей всплывающим илом и поступлению газа в отстойник. Выделяющийся газ (преимущественно метан) задерживается в специальных газоуловителях при помощи газовых колпаков, погруженных в воду на 30 см. Газ используется для питания моторов в качестве движущей силы. Ил, после его созревания, удаляется из эмшерского бассейна по иловой трубе в резервуары для последующего перегнивания, после чего он поступает на открытую площадку для сушки.
Аэротанки
Канализационная жидкость из эмшерского бассейна направляется для последующей очистки в аэротанки, через которые она медленно протекает в смесь с активным илом при энергичном перемешивании и искусственном продувании воздухом. Эта операция имеет целью усилить окислительные процессы и поддерживать хлопья активного ила во взвешенном состоянии для достижения близкого контакта между ними и тонкими взвешенными осадками. Применяются различные системы механической аэрации. Из аэротанков жидкость поступает во вторичные отстойники, после чего очищенная жидкость может быть выпущена в открытые водоемы непосредственно или после хлорирования.
Весьма эффективна совместная работа аэротанков с биофильтрами. Из биологических методов наиболее эффективными являются:
а) био-фильтры— для малых и средних установок,
б) аэротанки—для средних и крупных установок,
в) поля орошения—при благоприятных почвенных, топографических, гидрологических и других условиях-—для средних и крупных установок.
Указанный порядок относится к очистке хозяйственных бытовых сточных вод. Очистка вод промышленных стоков разрабатывается в соответствии с их составом и происхождением (химическая промышленность, пищевая, кожевенная, текстильная, металлургическая и др. виды промышленности). В этих случаях применяются как механические и химические методы, так и их комбинации.
Локальные очистные сооружения типа «ТОПАС», «BIOTAL» и «ТАНК»
ЛОС предназначены для очистки хозяйственных и бытовых сточных вод от отдельно стоящих зданий и сооружений. Представляют емкости, вкопанные в землю разделенные перегородками на четыре зоны очистки. Блок автоматики и компрессор могут располагаться в основном здании. Процесс очистки осуществляется путем подачи воздуха в сточную жидкость. Кислород служит для окисления и поддержания жизнедеятельности бактерий, которые присутствуют в фекальных стоках. В результате работы системы очистки и отстойников образуется техническая вода для полива. Производительность ЛОС достаточна для переработки стоков от жизнедеятельности семьи из 5 человек.
