2 Показатели работы сооружений биологической очистки сточных вод. Биологические очистные сооружения сточных вод
2 Показатели работы сооружений биологической очистки сточных вод
Работу биологических очистных сооружений контролируют биологическими, биохимическими, химическими и физико-химическими методами. Биологический контроль за микроорганизмами активного ила точнее и быстрее, чем химические и другие методы контроля.
Биологический контроль помогает установить причину нарушения работы сооружений, например перегрузка стоков, поступление кислых вод, малая подача воздуха. Перегрузка сточной водой аэротенков вызывает изменение состава организмов в активном иле: уменьшается количество видов простейших, преобладают бесцветные жгутиковые. При этом возникает запах сероводорода, что связано с разрушением больших количеств белка или с недостатком кислорода. Сероводород окисляют серные бактерии Beggiatoa alba, которым для этого необходимы микроколичества кислорода.
Переход от меньшей нагрузки к большей или недостаточная аэрация сопровождаются увеличением числа единичных бактерий и отложением серы в нитях Beggiatoa alba. В первом случае серные бактерии не справляются с окислением увеличенного количества сероводорода, причиной отложения серы во втором случае является недостаток кислорода, необходимого для окисления ее в серную кислоту. Когда работа аэротенка налаживается, капли серы в клетках Beggiatoa постепенно исчезают, через некоторое время отмирают и сами серные бактерии.
Коловратки (из семейства Bdelloidea) могут также свидетельствовать о нарушении работы активного ила, так как плохо переносят недостаток кислорода. Когда очистные сооружения работают нормально, в активном иле наблюдаются Monostyla lunaris, Monostyla cornuta, Philodina roseola. Нарушение работы изменяет состав коловраток: появляются Callidina vorax и Notommata ansata. Большое количество коловраток вызывает измельчение хлопьев активного ила и повышенный вынос их из вторичных отстойников ; такое же влияние на активный ил оказывает и массовое развитие в аэротенках личинок Poduга и клещей. Наиболее эффективным способом борьбы является повышение рН очищаемой сточной воды до 8,5 – 9,0.
Следует остановиться на «вспухании» ила, т.е. плохом оседании его. Это явление возникает вследствие развития характерной микрофлоры бактерий со слизистой капсулой – лейконосток, факультативных анаэробов.
Эта неблагоприятная для биологической очистки микрофлора развивается главным образом под влиянием перегрузки сточными водами очистных сооружений, большого количества углеводов в сточных водах, недостатка воздуха в аэротенке или в отдельных его отсеках и в результате длительного недостатка азота и фосфора. Указанные выше микроорганизмы не дают возможности активному илу хорошо оседать вследствие большой поверхности. Плохо оседающий ил выносится из аэротенка и в значительной мере теряется. Таким образом, несмотря на высокие скорости процессов окисления при плохо оседающем иле, эксплуатация сооружений невозможна.
Эффективным способом борьбы со «вспуханием» ила, по зарубежным данным, является добавление смеси активного ила с надиловой жидкостью метантенка. Эту предварительно аэрированную смесь добавляют в аэротенк к очищаемой сточной воде.
Качество активного ила определяется также скоростью его оседания и степенью осветления очищаемой жидкости. Крупные хлопья ила оседают скорее, чем мелкие, захватывая при этом взвешенные в сточной воде загрязнения. В связи с этим принят еще один показатель, характеризующий состояние активного ила — иловой индекс. Он представляет собой отношение объема осаждаемой части активного ила (мл) к весу этого высушенного осадка (г) после отстаивания в течение 30 мин. Плотная часть ила высушивается до постоянного веса. Чем хуже оседает ил, тем более высокий индекс он имеет. Нормальная работа аэротенка характеризуется еще наличием в активном иле 8–11% мертвых клеток; при нарушении эксплуатации количество таких клеток может достигнуть 70–80% .
К числу важнейших показателей работы очистных сооружений относятся ХПК и БПК. ХПК – это расчетное количество кислорода, необходимое для полного окисления элементов органического вещества за вычетом кислорода, входящего в состав этого соединения.
Биохимическое потребление кислорода — это то количество его, которое расходуется на биохимические процессы, происходящие в активном иле. При этом микроорганизмы используют в качестве питания, растворенные органические вещества и минеральные соединения, обладающие восстановительными свойствами. БПК всегда меньше ХПК, так как часть органических веществ расходуется на прирост живых организмов активного ила, создание биомассы. Оставшаяся часть органических веществ в сточной воде потребляет кислород, чем покрывает энергетическую потребность микроорганизмов. В России биохимическое потребление кислорода, так называемое БПК полное (БПКполн), при окислении органических веществ в сточных водах учитывается до начала нитрификации. Это может быть БПК в течение 5, 10, 20 суток и более в зависимости от природы окисляемых веществ. Процесс нитрификации определяется по нарастанию количества нитритов и нитратов в процессе очистки воды. За рубежом кислород, идущий на нитрификацию, при определении БПКполн входит в величину биохимической потребности сточных вод.
Следует отметить, что отсутствие токсичности — это первое, но не единственное (условие пригодности метода биологического окисления для очистки промышленных сточных вод. Необходимо также установить, разрушаются ли загрязнения под влиянием микроорганизмов и насколько глубоко происходит это разрушение. Кроме отсутствия токсичности, при использовании этого метода могут возникнуть технологические трудности, например вспенивание, загрязнение атмосферного воздуха вследствие высокой летучести некоторых составных частей сточных вод и другие, в результате чего метод очистки сточных вод активным илом может стать неэффективным в промышленных условиях. Соли тяжелых металлов также в разной степени тормозят биологические процессы.
Чтобы процесс биологической очистки сточных вод протекал нормально, необходимо в сооружениях создать максимально благоприятные условия для развития микроорганизмов:
- концентрация органических и вредных веществ не должна превышать ПДК;
- температура сточных вод не должна быть ниже 10 и выше 35оС, так как в противном случае резко снижается деятельность микроорганизмов;
- активная реакция сточных вод должна быть в пределах рН 6,5–8,5, иначе деятельность микроорганизмов резко снижается;
- концентрация взвешенных веществ в сточных водах не должна превышать 150 мг/л;
- сточные воды не должны содержать взвешенных нефтепродуктов, масел и смол;
- содержание биогенных элементов в очищаемых сточных водах должно быть не менее: 15 мг/л азота и 3 мг/л фосфора;
- общая концентрация растворенных солей в сточных водах должна быть не более 10 мг/л;
- воздух должен подаваться в биоокислители непрерывно и в таком количестве, чтобы во вторичных и третичных отстойниках концентрация растворенного кислорода была не менее 2 мг/л;
studfiles.net
 Обратная связь ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими Целительная привычка Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Тренинг уверенности в себе Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Как слышать голос Бога Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
|
Работу биологических очистных сооружений контролируют биологическими, биохимическими, химическими и физико-химическими методами. Биологический контроль за микроорганизмами активного ила точнее и быстрее, чем химические и другие методы контроля. Биологический контроль помогает установить причину нарушения работы сооружений, например перегрузка стоков, поступление кислых вод, малая подача воздуха. Перегрузка сточной водой аэротенков вызывает изменение состава организмов в активном иле: уменьшается количество видов простейших, преобладают бесцветные жгутиковые. При этом возникает запах сероводорода, что связано с разрушением больших количеств белка или с недостатком кислорода. Сероводород окисляют серные бактерии Beggiatoa alba, которым для этого необходимы микроколичества кислорода. Переход от меньшей нагрузки к большей или недостаточная аэрация сопровождаются увеличением числа единичных бактерий и отложением серы в нитях Beggiatoa alba. В первом случае серные бактерии не справляются с окислением увеличенного количества сероводорода, причиной отложения серы во втором случае является недостаток кислорода, необходимого для окисления ее в серную кислоту. Когда работа аэротенка налаживается, капли серы в клетках Beggiatoa постепенно исчезают, через некоторое время отмирают и сами серные бактерии. Коловратки (из семейства Bdelloidea) могут также свидетельствовать о нарушении работы активного ила, так как плохо переносят недостаток кислорода. Когда очистные сооружения работают нормально, в активном иле наблюдаются Monostyla lunaris, Monostyla cornuta, Philodina roseola. Нарушение работы изменяет состав коловраток: появляются Callidina vorax и Notommata ansata. Большое количество коловраток вызывает измельчение хлопьев активного ила и повышенный вынос их из вторичных отстойников ; такое же влияние на активный ил оказывает и массовое развитие в аэротенках личинок Poduга и клещей. Наиболее эффективным способом борьбы является повышение рН очищаемой сточной воды до 8,5 – 9,0. Следует остановиться на «вспухании» ила, т.е. плохом оседании его. Это явление возникает вследствие развития характерной микрофлоры бактерий со слизистой капсулой – лейконосток, факультативных анаэробов. Эта неблагоприятная для биологической очистки микрофлора развивается главным образом под влиянием перегрузки сточными водами очистных сооружений, большого количества углеводов в сточных водах, недостатка воздуха в аэротенке или в отдельных его отсеках и в результате длительного недостатка азота и фосфора. Указанные выше микроорганизмы не дают возможности активному илу хорошо оседать вследствие большой поверхности. Плохо оседающий ил выносится из аэротенка и в значительной мере теряется. Таким образом, несмотря на высокие скорости процессов окисления при плохо оседающем иле, эксплуатация сооружений невозможна. Эффективным способом борьбы со «вспуханием» ила, по зарубежным данным, является добавление смеси активного ила с надиловой жидкостью метантенка. Эту предварительно аэрированную смесь добавляют в аэротенк к очищаемой сточной воде. Качество активного ила определяется также скоростью его оседания и степенью осветления очищаемой жидкости. Крупные хлопья ила оседают скорее, чем мелкие, захватывая при этом взвешенные в сточной воде загрязнения. В связи с этим принят еще один показатель, характеризующий состояние активного ила — иловой индекс. Он представляет собой отношение объема осаждаемой части активного ила (мл) к весу этого высушенного осадка (г) после отстаивания в течение 30 мин. Плотная часть ила высушивается до постоянного веса. Чем хуже оседает ил, тем более высокий индекс он имеет. Нормальная работа аэротенка характеризуется еще наличием в активном иле 8–11% мертвых клеток; при нарушении эксплуатации количество таких клеток может достигнуть 70–80% . К числу важнейших показателей работы очистных сооружений относятся ХПК и БПК. ХПК – это расчетное количество кислорода, необходимое для полного окисления элементов органического вещества за вычетом кислорода, входящего в состав этого соединения. Биохимическое потребление кислорода — это то количество его, которое расходуется на биохимические процессы, происходящие в активном иле. При этом микроорганизмы используют в качестве питания, растворенные органические вещества и минеральные соединения, обладающие восстановительными свойствами. БПК всегда меньше ХПК, так как часть органических веществ расходуется на прирост живых организмов активного ила, создание биомассы. Оставшаяся часть органических веществ в сточной воде потребляет кислород, чем покрывает энергетическую потребность микроорганизмов. В России биохимическое потребление кислорода, так называемое БПК полное (БПКполн), при окислении органических веществ в сточных водах учитывается до начала нитрификации. Это может быть БПК в течение 5, 10, 20 суток и более в зависимости от природы окисляемых веществ. Процесс нитрификации определяется по нарастанию количества нитритов и нитратов в процессе очистки воды. За рубежом кислород, идущий на нитрификацию, при определении БПКполн входит в величину биохимической потребности сточных вод. Следует отметить, что отсутствие токсичности — это первое, но не единственное (условие пригодности метода биологического окисления для очистки промышленных сточных вод. Необходимо также установить, разрушаются ли загрязнения под влиянием микроорганизмов и насколько глубоко происходит это разрушение. Кроме отсутствия токсичности, при использовании этого метода могут возникнуть технологические трудности, например вспенивание, загрязнение атмосферного воздуха вследствие высокой летучести некоторых составных частей сточных вод и другие, в результате чего метод очистки сточных вод активным илом может стать неэффективным в промышленных условиях. Соли тяжелых металлов также в разной степени тормозят биологические процессы. Чтобы процесс биологической очистки сточных вод протекал нормально, необходимо в сооружениях создать максимально благоприятные условия для развития микроорганизмов: - концентрация органических и вредных веществ не должна превышать ПДК; - температура сточных вод не должна быть ниже 10 и выше 35оС, так как в противном случае резко снижается деятельность микроорганизмов; - активная реакция сточных вод должна быть в пределах рН 6,5–8,5, иначе деятельность микроорганизмов резко снижается; - концентрация взвешенных веществ в сточных водах не должна превышать 150 мг/л; - сточные воды не должны содержать взвешенных нефтепродуктов, масел и смол; - содержание биогенных элементов в очищаемых сточных водах должно быть не менее: 15 мг/л азота и 3 мг/л фосфора; - общая концентрация растворенных солей в сточных водах должна быть не более 10 мг/л; - воздух должен подаваться в биоокислители непрерывно и в таком количестве, чтобы во вторичных и третичных отстойниках концентрация растворенного кислорода была не менее 2 мг/л; |
Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.megapredmet.ru
Биологическая очистка и утилизация сточных вод
Времена, когда в хозяйстве дачника использовался туалет с ведром, содержимое которого периодически вываливали на компостную кучу, кажется, постепенно уходят. В современных загородных домах появился водопровод, а вместе с ним и ватерклозет. Но если в городской квартире не нужно думать, куда «всё» девается, когда мы смываем унитаз, ситуация в собственном доме — совсем другая. Стоки приходится или накапливать и периодически вывозить на сливные станции, или же подвергать биологической очистке в специально построенных сооружениях. Кроме того, необходимо прокладывать канализационные сети и утилизировать очищенные стоки.
Решение этих вопросов требует специальных знаний, получить которые не всегда возможно — «серьёзная» литература малодоступна и в основном освещает вопросы, связанные с проектированием больших станций очистки, а популярные издания часто просто переписывают рекламные проспекты производителей очистных агрегатов, не вдаваясь в «ненужные» подробности.
Предлагаемые несколько публикаций об автономных системах канализации призваны помочь читателям разобраться с названными проблемами. Первая статья посвящена общим вопросам биологической очистки и утилизации очищенных вод. В последующих статьях речь пойдёт об основных сооружениях автономных систем биологической очистки, их строительстве и инженерных решениях по отведению сточных вод.
Биологическая очистка канализационных стоков основана на способности микроорганизмов разрушать органические вещества (загрязнения). Различают анаэробный и аэробный процессы биологической очистки стоков. Анаэробный процесс — это разрушение органических веществ микроорганизмами без кислорода, аэробный — в присутствии кислорода.
Существует две основные схемы биологической очистки: с применением сооружений с естественными или искусственно созданными условиями.
Естественное разрушение органики протекает в почве и в водоёмах. Если количество органических веществ, поступающих в почву или водоём, невелико, то микроорганизмы справляются со своей задачей. Когда же органики слишком много, процессы окисления угнетаются, почва и водоёмы загнивают.
Среди искусственных очистных сооружений можно выделить два типа: аэрационные (аэротенки, реакторы), в которых окисление ускоряется за счёт подачи в них воздуха, и септики различных модификаций. Интенсификация процессов окисления в этих сооружениях помогает сократить занимаемые канализационными системами площади и выделение дурнопахнущих веществ в атмосферу.
Главная задача сооружений биологической очистки — удаление из воды органики. Поэтому главный показатель при проектировании указанных сооружений — биологическая потребность в кислороде (ВПК). Он показывает, сколько кислорода необходимо для окисления органики, находящейся в стоках.
Современные аэрационные очистные сооружения, кроме того, рассчитывают на биологическое удаление азота и химическое удаление фосфора. А удаление всего остального — не более чем полезный сопутствующий эффект, практически не поддающийся расчёту из-за сложности протекающих процессов. Очень грубо его можно свести к поглощению загрязнений поверхностью активного ила (тех самых микроорганизмов, разрушающих органические загрязнения) и сопутствующим биохимическим реакциям. Приведу сильно сокращённый перечень загрязнений из приложения 3 Методических рекомендаций по очистке [1].
Из этой выборки можно понять, что для каждого вещества в стоках есть некоторое пороговое значение и если содержание этого вещества окажется больше, то биоценоз (в данном случае — совокупность бактерий) очистного сооружения не выдержит — он погибнет или будет сильно угнетён. Кроме того, эффективность удаления каждого из перечисленных веществ в системах биологической очистки постоянна и на неё практически нельзя воздействовать с целью увеличения.В стоках присутствуют и загрязнения, вообще не задерживаемые биологическими очистными сооружениями. В Методических рекомендациях [1 ] приведён список из 63 таких веществ.
| Вещество | Максимальная концентрация для биологической очистки, мг/л | Эффективность удаления, % |
| Алюминий | 5 | 50 |
| Аммонийный азот (ион)* | 45 | 30 |
| Висмут | 15 | 65 |
| Железо Fe(+3) | 5 | 65 |
| Жиры (растительные и животные) | 50 | 60 |
| Марганец (+2) | 30 | — |
| Медь | 0,5 | 65 |
| Нефть и нефтепродукты в растворимом и эмульгированном виде | 15 | 70 |
| Никель | 0,5 | 40 |
| Ртуть | 0,005 | 50 |
| Свинец | 0,1 | 40 |
| СПАВ (анионные) | 20 | 65 |
| Фенол | 15 | 80 |
| Формальдегид | 100 | 65 |
| Фосфаты* | 20 | 30 |
| Хром (+3) | 2,5 | 65 |
| Хром (+6) | 0,1 | 50 |
| Цинк | 1 | 60 |
| Этиловый спирт | 14 | 70 |
* Эффективность удаления аммонийного азота и фосфора дана для существующей обычной технологии биологической очистки. При использовании специальных технологий (схем с нитрификацией-денитрифи-кацией, реагентного или биологического удаления фосфатов и др.), эффективность удаления может быть повышена до 95-98%.
Кстати, под очисткой на биологических сооружениях понимают и сепарацию, в результате которой образуется относительно чистая вода и загрязнённый осадок. Поэтому, когда вы читаете в рекламе об «очистке на 98%», надо понимать, что если вода освободилась на 98% от загрязнений, то основная их часть сконцентрировалась в осадке.
Утилизация очищенных вод. Сбрасывать очищенные стоки можно в водоём, на рельеф (в канаву) или в грунт. Для каждого из этих способов есть свои нормативы очистки, но для сброса в водоём и на рельеф они значительно строже.
Сброс в почву полностью замыкает круговорот веществ в биосфере, давая растениям возможность использовать многие элементы стоков для своего роста. Именно поэтому при сбросе в грунт воду не надо чистить «слишком хорошо», поскольку тогда она будет очищаться и от полезных веществ.
Количество загрязняющих воду веществ для определения их концентрации в бытовых сточных водах принимают по таблице 2.
| Показатель | Количество загрязняющих веществ от одного жителя, г/сут |
| Взвешенные вещества | 65 |
| БПКП0ЛН неосветлённой жидкости | 75 |
| БПКП0ЛН осветлённой жидкости | 40 |
| Азот аммонийных солей N | 8 |
| Фосфаты Р2О5 | 3,3 |
| В том числе от моющих веществ | 1,6 |
| Хлориды CI | 9 |
| Поверхностно-активные вещества (ПАВ) | 2,5 |
Зная норму водоотведения* на одного человека, по данной таблице можно примерно определить концентрацию основных загрязнителей в стоках.
Какова же норма водоотведения и от чего она зависит? Есть нормативные документы, устанавливающие её в зависимости от степени благоустройства жилья, в частности СНиП 2.04.01-85* [2] и различные территориальные строительные нормы. Величина удельного водоотведения, кроме того, зависит от времени года, дня недели, привычек конкретных людей. Согласно указанному выше документу эта норма колеблется от 95 до 360 л на человека в сутки. Но среднестатистическая норма для среднестатистического загородного дома составляет примерно 200 л. Эту цифру обычно и используют в расчётах.
* Нормой водоотведения (или удельным водоотведением) называется среднесуточное (за год) количество воды, расходуемое на 1 жителя, пользующегося системой водоотведения (л/сут«чел).
Рис : Строительство самодельного бетонного септика.
Если жители канализированного дома просто живут в нём, стирая бельё, готовя пищу, умываясь, чистя зубы, принимая ванну и пользуясь унитазом (только в целях личной гигиены, а не для слива в него разных химических веществ), то сточные воды будут называться бытовыми или хозяйственно-бытовыми. Это достаточно стабильный по составу и давно изученный сток. Он характеризуется такими интегральными показателями, как взвешенные вещества, жиры, СПАВ — синтетические поверхностно-активные вещества (в основном моющие средства), ВПК и ХПК (биологическая и химическая потребность в кислороде — показатели, описывающие количество различной органики в стоках через потребность в кислороде на её окисление).
Кроме того, в сточных водах присутствуют ионы тяжёлых металлов (медь, цинк, марганец и т.д.), а также биогенные элементы (азот, фосфор, калий). Это очень схематичная и упрощённая классификация. Однако она позволяет разобраться в существе вопроса и понять, какие загрязнения есть в стоке.
Очевидно, какую бы очистку для сточных вод мы не предусмотрели, все загрязняющие вещества (и многие другие, не вошедшие в перечень Госстроя России, но присутствующие в сточной воде) в той или иной концентрации будут находиться и в очищенном стоке.
Рис : Бетонный септик в завершающей стадии строительства.
Так куда же утилизировать этот очищенный сток? Вариантов немного: в водоём, в грунт или на рельеф (в канаву, овраг). Как выбрать, куда? Овраг и канава — это половинчатое решение. Сброс в канаву, впадающую в водоём, сточки зрения норматива на качество сброса — это всё равно, что прямо в него, а в замкнутый овраг лучше вообще не сбрасывать, если не знаете, куда из него потекут ваши стоки. Остаются водоём и грунт.
Окончательный выбор способа утилизации для конкретного участка зависит от следующих параметров:— наличия места для устройства очистных сооружений с учётом соблюдения санитарно-защитных зон;— вида грунта на участке;— характера рельефа участка;— уровня грунтовых вод;— характера использования верхнего водоносного горизонта, вступающего в контакт со сточными водами, поглощаемыми грунтом;
— наличия водоёма, в который можно сбросить очищенные стоки, требования местных органов природоохраны и санэпиднадзора к качеству их очистки;— климатических условий региона строительства.
При прочих равных условиях почвенная утилизация малых объёмов сточных вод дешевле и экологичнее.
Если же сточные воды по каким-либо причинам всё же будут сбрасываться в водоём (например, если загородный дом стоит на болоте, а делать фильтрующие насыпи нет желания или для них нет места или если рядом есть водозаборная скважина или колодец и стоки могут попасть в питающие их грунтовые воды), очищать стоки придётся до норматива, в некоторых случаях более жёсткого, чем для питьевой воды. Очевидно, что такая степень очистки требует дополнительных мероприятий и вложений.
Посмотрим, до какого качества нужно чистить сток, если будет выбран почвенный способ утилизации. Для этого обратимся к нормативным документам. Методические рекомендации [1] дают нам усреднённые характеристики качества бытового стока, отводимого абонентами жилищного фонда населённых пунктов. По взвешенным веществам эта характеристика составляет 110 мг/л.
В то же время согласно правилам строительства для Московской области [3] «Концентрация взвешенных веществ в сточной воде после септиков не должна превышать 100 мг/л. При работе фильтрующих сооружений в режиме доочистки — 20…30 мг/л.»
Как видим, от септика много не требуют. Если он снимет 40-60% взвеси, то на выходе из него получится от 40 до 70 мг/л взвешенных веществ. То есть это уже ближе к режиму доочистки, а не очистки.
Рис 6: Септик из стеклопластика.
Таким образом, при правильном устройстве септика и сооружений почвенной фильтрации вполне возможно отвести сточные воды в грунт, не нарушая действующих нормативов, так как в них нет перечня допустимых концентраций, как в нормативе для сброса в водоём.
Нужно оговориться, что нормативы содержат иные ограничения. Например, минимальные санитарные разрывы между очистными сооружениями и водозаборами. Определяют размеры этих разрывов гидрогеологические службы. Но заказать и оплатить натурные изыскания должен застройщик. Вряд ли это по карману среднестатистическому жителю загородного дома. Как же быть при отсутствии таких изысканий? Обратимся к нормативным документам. Так, в ТСН ЭК-97 МО [3] приведена таблица величин этих разрывов.
| Производительность сооружений, мЗ/сут | Расположение очистных сооружений, м | ||
| по течению | против течения | перпендикулярно течению | |
| До 4 | 40-50 | 20-25 | 25-30 |
| До 8 | 75-80 | 25-30 | 30-35 |
| До 12 | 80-85 | 30-35 | 35-40 |
| До 25 | 85-100 | 35-40 | 40-50 |
Согласно этих норм для индивидуальных систем водоотведения при ограниченном земельном участке с песчаным или супесчаным грунтом санитарные разрывы могут быть уменьшены до 30,15 и 19 м при расположении сооружений почвенной очистки соответственно по течению, против и перпендикулярно течению грунтовых вод. Вполне можно воспользоваться этими усреднёнными нормами.
А как же быть жителям других областей? Нужно смотреть местное законодательство. Очень часто местные нормы содержат те же самые слова и цифры. Для страховки полезно согласовать место размещения фильтрующих колодцев с местными санитарными органами.
Таким образом, при использовании для очистки и сброса сточных вод септика и сооружений почвенной фильтрации с последующим почвенным же поглощением стоков достаточно соблюсти два условия: правильно рассчитать и построить сооружения; выдержать требуемые размеры санитарных разрывов. Всё это может сделать сам застройщик с привлечением малоквалифицированной рабочей силы.
Совершенно иначе выглядит ситуация, если сброс сточных вод будет осуществляться в водоём. К качеству воды поверхностных водоёмов предъявляют очень жёсткие требования. Нормативы для питьевой воды и для воды водоёма практически совпадают, а рыбохозяйственные нормативы жёстче норматива для питьевой воды.
Некоторые нормативы (для объектов хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых**) установлены в документе ГН 2.1.5.1315-03 [4]. В нём указаны предельно допустимые концентрации 1356 веществ. Санитарные органы постоянно расширяют этот список и ужесточают требования к концентрациям химических веществ, оформляемые в виде дополнений к данным гигиеническим нормативам.
«СанПиН 2.1.5.980-00 [5] устанавливает две категории водопользования: хозяйственно-питьевая и культурно-бытовая. К первой категории относится использование водных объектов или их участков в качестве источника питьевого и хозяйственно-бытового водопользования, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко второй категории относится использование водных объектов или их участков для рекреационного водопользования. Требования к качеству воды, установленные для второй категории водопользования, распространяются также на все участки водных объектов, находящихся в черте населённых мест.
В то же время в последние годы мы наблюдаем увеличение загрязнения водоёмов и возрастание реально достижимой степени очистки сточных вод. Возникла парадоксальная ситуация. Качество воды водоёма уже не удовлетворяет нормативу, его загрязнение гораздо выше разрешённых значений. Как быть в данной ситуации со сточными водами? Очищать их до степени загрязнения водоёма или до требуемого норматива, разбавляя «грязную» воду рек «чистыми» стоками?
В России пошли по второму пути. И если у вас есть сточные воды, которые необходимо сбросить, придётся их чистить до норматива той категории водоёма, в который осуществляется сброс. И не важно, что вода в реке грязнее норматива. Будете разбавлять воду, «оздоровляя» реку своим стоком.
Но есть также и другая категория водопользования — рыбохозяйственная, нормативы для которой установлены в Перечне рыбохозяйственных нормативов [6]. Этот документ одобрен научно-техническим советом Глав-рыбвода, согласован с Госкомэкологией России и утверждён комитетом Российской Федерации по рыболовству.
Какие же водоёмы считаются рыбохозяйственными? Да практически все. Это следует из п. 1 «Положения об охране рыбных запасов» [7], в соответствии с которым все водоёмы, которые используются или могут быть использованы для промысловой добычи рыбы и других водных животных и растений, или имеют значение для воспроизводства запасов промысловых рыб, считаются рыбохозяйственными.
Рис 6: Станция биологической очистки посёлка.
Вопрос «Почему в России существуют две параллельные системы нормирования (на самом деле получается больше — есть ещё морские воды)?» — риторический. Для решения споров по отнесению водоёмов к той или иной категории нет законного механизма, кроме обращения в судебные органы в каждом конкретном случае.
Как же узнать требуемую степень очистки? Очень просто — получить технические условия (разрешение) на сброс сточных вод в конкретный водоём и в конкретном месте. В них должны присутствовать перечень загрязняющих веществ и разрешенные именно вам их концентрации при сбросе. Процедуру получения этих документов лучше поручить профессионалу. Собственнику жилья или застройщику самостоятельно не стоит заниматься узкоспециальными вопросами.
А. Ратников, генеральный директор ЗАО СПО «Биострой»
mainstro.ru
11.Типы сооружений для механической и биологической очистке хозяйственно-бытовых сточных вод, их санитарная оценка.
Первым сооружением механической очистки является решетка. Она служит для задерживания крупных отбросов. Удаление накопившихся на решетках отбросов на станциях производительностью более 10000 м3 сточной жидкости в сутки происходит механическими граблями. Далее отбросы гидротранспортом попадают в дробилку. Измельченная масса из дробилки поступает в ток жидкости перед решеткой. Песколовки предназначаются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей, главным образом песка. Они представляют собой отстойники, скорость движения жидкости в которых рассчитана таким образом чтобы могли осесть тяжелые частицы, а легкий осадок органического происхождения оказался вынесенным далее. Различают горизонтальные с прямолинейным движением воды и вертикальные — с круговым движением воды. Расчетная эффективность осаждения песка — 65 %. Горизонтальные песколовки отличаются простотой устройства и высокой эффективностью. Для удаления не растворенных взвешенных веществ органического происхождения используются отстойники. Отстойники, в которые сточная вода поступает до биологической очистки называются первичными. Они бывают горизонтальные и вертикальные. Частным случаем гориз. отс. явл радиальный отстойник. Сточная жидкость подается в центре сооружения, осветленная вода собирается круговым лотком. Особенность гидродинамики радиальных отстойников является разность скоростей течения в центре и на периферии что способствует более полному осаждению осадка. В вертикальные отстойниках осаждение взв частиц происх при восходящем движении жидкости. В осадок выпадает взвесь, имеющая гидравлическую характеристику большую, чем скорость восходящего потока. Строительними нормами предусм сооруж гориз отстойников на станциях производительностью более 15000 м3 сточной жидкости в сутки. Преимущ является высокий процент осветления ( до 50) и устойчивость в работе. Недостатками является сложность и малая надежность скребкового механизма для сбора осадка. Радиальние отстоники рекомен на станц произв свыше 20000м3 сточной воды в сутки. Они обеспеч такую же эффект работы как и гориз, но только при постоянном режиме поступления сточной жидкости что ухудшает условия отстаивания. Вертик отстойники сооруж на станциях произв менее 20000м3\сут.они занимают не большую площадь и удобны в эксплуатации т.к не имеют илоскребов, но эффект осветл низкий до 30 %по взв вещ. Остаточное содержание взв вещ в сточной воде , направляемой на сооруж биол очистки, не должно превышать 150 мг\л., иначе может произойти заиливание и выход из строя биофильтров. Расчетная эффективность отстойников не более 60 %, на практике же удается задержать лишь 30-50% взв веществ, поэтому применяется ряд методов позволяющих повысить их эффективность.1. Предварительная аэрация: в емкостях перед первичныи отстойником сточную жидкость продувают воздухом. При этом происх флоккуляция коллоидных веществ, частицы взвеси укрупняются и более плотно оседают в отстойниках. Эффективность работы отстойников повышается на 5-8 %. 2. Биокоагуляция. Первичный вертикальный отстойник со встроенным преаэратором получил название биокоагулятора. Кроме воздуха туда подается активный ил. Происходит адсорбция хлопьями активного ил тонкодисперной взвеси и коллоидов и частичное окисление адсорбированных веществ. Эффект осветления достигает 65 — 75 %. Также снижается БПК на 25-35 % а также содержание ионов тяж металлов. Биологическая очистка. Приемы и сооружения биол очистки могут быть разделены на 2 группы — моделирующие процесс в почвенных условиях и в водной среде. Поля фильтрации. Специально спланированные участки земли, на которых производится распределение и фильтрация через почву сточных вод. Коммунальные поля орошения наряду с очисткой используются для выращивания с\х культур. Эффект очистки достигается за счет жизнедеятельности микрофлоры населяющей почву. При орошении сточной водой создаются условия для развития почвенного биоценоза. Каждя структурная единица почвы на полях оказывается покрытой сплошным слоем микрофлоры- биол пленкой. На ней адсорбируются и минерализируются растворенные и коллоидные вещества сточной жидкости. В очистке сточных вод участвует слой грунта в 1,5 — 2 м. Поэтому строит нормами разрешается устройство полей орошения на уровне стояния грунтовых вод не менее 2 м чтоб не происходило загрязнения грунтового потока. При правильно организ полях общее количесвто бактер сниж с миллионов до десятков тыс в 1 мл или на 95 -99%, индекс кишечной палочки с тыс до единиц, полностью исчезает патогенная микрофлора. Но такие поля подходят только для небольших поселков и малых городов. Земледельческие поля орошения(ЗПО). Основной задачей их является выращ огородных или кормовых культур. На зпо разреш подавать сточную жидкость прошедшую мех очистку. Нормы загрузки невелики :5 — 15 м3\га в сутки, что в 5-15 раз меньше чем на коммун полях орошения.За ними устанавливается строгий сан надзор. С целью интенсифицировать процессы окисления существуют биофильтры. Резервуары, заполненные неразмокающим материалом (шлак, гранитный щебень), который орошается с поверхности сточной жидкостью. Загрузочный материал служит для образования биол пленки. Источником ее появления служит сточная вода. Для эффективной работы биофильтра необходимо организовать равномерное по площади и периодическое по времени орошение тела фильтра. Это достигается различными устройствами — спринклерами, наливными колесами, карусельными распределителями. С целью повышения окислит способности биофильтра устраивается искусственная аэрация тела фильтра путем подачи компрессором сжатого воздуха в дренажное пространство. Окисл мощность возрастает в 3-4 раза.Такие сооружения получили название аэрофильтров. Биологические пруды. Искусственно созданные водоемы в которых очистка с.в. протекает в условиях наиболее близких к естественному ходу самоочищения. Небольшая глубина прудов позволяет создать значит поверхность аэрации и обеспечить прогрев всей толщи воды и хорошее ее перемешивание. При этом создаются благоприятные условия для массового развития водных организмов. Биол пруды обесп высокий эффект очистки- количество киш палочки снижается на 95,9 -99,9 % от начального содержания, почти полностью исчезают яйца гельминтов. Аэротенк представляет собой резервуар, в котром медленно протекает смесь так называемого активного ила и сточной жидкости. Для обеспечения нормальной жизнидеят микроорганизмов активного ила в аэротенк непрерывно подается сжатый воздух, который произв перемешивание смеси сточной воды и активного, что обеспечивает лучший и непрерывный контакт ее компонентов.
Процесс биолог окисл в аэротенке можно условно разделить на 3 стадии.1происх адсорбция актив илом згрязнений сточных вод и окисление легко окисл веществ. В рез БПК сточных вод сниж на 40-80%. Во 2 стадии происходит разложение медленно окисляющихся вещ. В 3 стадии происх нитрификация аммонийных солей, образовавшихся в результате 2 стадии очистки. Для получения надежных результатов очистки, при которых БПК очищенных сточных вод составляет не более 15-20 мг\л, необходимо чтобы концентрация нитратов была не менее 5-6 мг\л. После биологической очистки на биофильтрах и аэротенках сточная жидкость поступает на вторичные отстойники для осаждения активного ила.
studfiles.net
сооружения, станции, системы и установки, технология глубокой очистки
Значительную часть всех загрязнений в сточных водах составляют вещества органического происхождения. Основных «поставщиков» подобных отходов можно условно разделить на две группы.
- К первой группе относятся жилищно-коммунальный сектор, крупные животноводческие комплексы, предприятия пищевой промышленности. В их сточных водах содержатся поверхностно-активные вещества (моющие средства), фекальные массы, животные и растительные жиры, растительные волокна, попадание которых в водоем приводит к ухудшению его санитарно-гигиенического состояния, активному размножению в нем сине-зеленых водорослей – «цветению воды», развитию патогенной микрофлоры.
- Ко второй группе источников загрязнения воды органическими соединениями относятся предприятия нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной, кожевенной промышленности. Их стоки содержат различные нефтепродукты, альдегиды, фенолы, смолы и другие вредные химические вещества, что отрицательно сказывается на состоянии флоры и фауны водоемов, а в некоторых случаях может привести к гибели или сильному угнетению всего биоценоза.
Благодаря заложенным природой механизмам самоочистки, с небольшими количествами загрязнений органического происхождения естественный водоем в состоянии справиться самостоятельно. Содействуют этому содержащиеся в природной воде и грунте бактерии и прочие микроорганизмы, способные перерабатывать сложные органические соединения в простые и безопасные. Однако для очистки стоков крупного предприятия или целого района мегаполиса естественной концентрации содержащихся в природном водоеме микроорганизмов оказывается явно недостаточно.
Метод биологической очистки, в основе которого лежит использование способности некоторых микроорганизмов минерализовать органическую субстанцию, применяют и на очистных станциях. Для повышения продуктивности очистки стоков природный процесс разложения органических загрязнителей бактериями искусственно интенсифицируется.
Аэробные и анаэробные бактерии
Микроорганизмы, используемые для переработки сточных вод, разделяют на аэробные и анаэробные. Аэробные бактерии, как и большинство населяющих нашу планету организмов, могут существовать лишь в кислородсодержащей среде. Под воздействием этих бактерий происходит полное расщепление органических соединений до воды и углекислого газа. Одновременно с окислением органики происходит синтез биомассы бактерий (до 60% от всей выделяемой при окислении энергии идет на прирост биомассы). В общем виде биохимическое окисление органической субстанции в аэробных условиях может быть представлено следующим уравнением:
CxHyOz + O2 -> CO2 + h3O + биомасса бактерий
где CxHyOz – органическое соединение.
Для эффективного функционирования колоний аэробных бактерий требуется высокое содержание в воде кислорода, что в условиях очистных сооружений означает необходимость осуществления принудительной аэрации. Анаэробные микроорганизмы обходятся без кислорода и отличаются значительно меньшим приростом биомассы (~8% от всей выделяемой энергии). Бактерии этого типа способствуют бескислородному (анаэробному) брожению органической субстанции, а в процессе их жизнедеятельности образуется метан:
CxHyOz -> Ch5 + CO2 + биомасса бактерий
Анаэробные методы очистки сточных вод применяют при высоких концентрациях органики, превышающих предельно допустимые для аэробных бактерий. А вот при низком содержании органических загрязнителей анаэробные микроорганизмы, напротив, малоэффективны, поэтому стоки, очищенные анаэробно, должны затем доочищаться в аэробных условиях.
Станции и сооружения биологической очистки сточных вод
С технической точки зрения существует несколько способов реализации биологической очистки стоков. Аэробное окисление может осуществляться как в открытых водоемах (биологических прудах, полях фильтрации), так и на биофильтрах или в аэротенках. Анаэробное сбраживание проводят в метантенках. Выбор типа очистного сооружения осуществляется с учетом объема сточных вод, состава и концентрации в них загрязнений, а также климатических и гидрогеологических условий.
Биологические пруды – открытые водоемы, заселенные штаммами водных аэробных бактерий. Как правило, пруды используют для доочистки воды в комплексе с другими очистными сооружениями. Биологические пруды могут быть как с естественной, так и с искусственной аэрацией. Эксплуатация последних, естественно, обходится дороже, но зато они позволяют сократить время очистки с 30-60 до 2-3 дней. Для обеспечения эффективной естественной аэрации требуется малая глубина водоема и большое количество в нем водорослей, насыщающих воду кислородом.
Поля фильтрации – специальные участки, отведенные для сброса сточных вод и заселенные штаммами почвенных аэробных микроорганизмов, которые окисляют присутствующие в воде органические загрязнители. Наиболее интенсивно окисление происходит в верхних слоях почвы, благодаря свободному доступу к ним кислорода. Если очищенные подобным образом стоки используют для орошения сельхозугодий, такие участки называются полями орошения.
Естественно, для применения открытых систем биоочистки сточных вод существует ряд ограничений. Во-первых, в местах расположения биологических прудов и полей фильтрации не должно быть близкого залегания грунтовых вод, чтобы не произошло их загрязнения недоочищенными стоками. Во-вторых, использовать открытые системы можно лишь в летний период. При температурах ниже 100C активность микроорганизмов существенно снижается, и их состояние становится близким к анабиотическому. Для всесезонной очистки сточных вод требуются искусственные сооружения, позволяющие в любое время года поддерживать необходимую температуру, концентрацию в воде кислорода и т.д.
Узнать подробнее про химические методы очистки сточных вод Вы можете по приведенной ссылке.Правила приема стоков в канализацию описаны здесь: /ochistka-vody/sv/priem-stochnyh-vod-v-sistemu-kanalizacii.html.
В биофильтрах подлежащие очистке стоки пропускаются через слой крупнозернистого материала (керамзита, шлака, гравия и др.), поверхность частиц которого заселена колониями аэробных бактерий. Присутствующие в воде примеси улавливаются микроорганизмами и подвергаются ими биохимическому окислению. Таким образом, при использовании биофильтров искусственно воссоздаются условия очистки воды на почве, т.е. на полях фильтрации.
Наиболее эффективным и высокопродуктивным способом биологической очистки сточных вод является применение аэротенков – огромных резервуаров, заполняемых подлежащей очистке водой. Аэробные бактерии, живущие на хлопьях активного ила, в благоприятных условиях избытка питательной среды и кислорода, нагнетаемого внутрь аэротенка барботирующими устройствами, активно размножаются и перерабатывают присутствующую органику.
Метантенки в техническом плане гораздо проще. Как правило, это обычные железобетонные септики, в которых под действие штаммов анаэробных бактерий происходит процесс брожения органики. Благодаря тому, что анаэробные микроорганизмы обходятся без кислорода и производят малое количество биомассы, отпадает необходимость в искусственной аэрации и частой очистке тенка от избытков ила, что существенно снижает расходы на эксплуатацию очистного сооружения. Основной недостаток метантенков заключается в том, что в результате анаэробного брожения происходит выделение метана, и, следовательно, требуется осуществление контроля за содержанием газа – при больших объемах перерабатываемых сточных вод и плохом воздухоотведении это может быть небезопасно для обслуживающего очистное сооружение персонала.
Видео по теме
На приведенном видео представлена система биологической очистки:
Биологические методы достаточно эффективны для очистки сточных вод от органических загрязнений. Однако добиться действительно хорошего результата и получить на выходе относительно чистую воду позволяет лишь комплексное применение различных методов. До попадания в систему биоочистки сточные воды должны подвергаться механической очистке, а после нее – дезинфекции и обеззараживанию (хлорированию, воздействию ультразвука, электролизу, озонированию и т.д.).
Следует также заметить, что возможности бактерий не безграничны. Они могут очистить воду от незначительных примесей органики, но справиться с органическими соединениями, лишь слегка разбавленными водой, они не в состоянии. Для каждого загрязняющего вещества есть некоторая пороговая концентрация, превышение которой приводит к гибели микроорганизмов.
vododelo.ru
