Установка очистки сточных вод: способы и методики
Водоснабжение является обязательным условием в инженерном обеспечении жилого здания. Система формируется несколькими функциональными блоками, среди которых подающая и выводящая инфраструктура. Причем на этапе отвода стоков предусматривается ответственный этап очистки. Это важнейшее условие поддержания нормативного экологического фона не только в рамках дома, но и в городской среде в целом. От того, насколько качественно будет выполнена установка очистки сточных вод в коммуникациях отдельного объекта, зависит и санитарно-гигиенические показатели местности. В многоквартирных зданиях эта задача решается управляющими организациями, а в частном доме ее берет на себя непосредственно собственник.
Сточные воды и нормативы очистки
Загрязненная отработанная в бытовых условиях вода далеко не однородна. Ее формирует множество групп элементов, большинство из которых являются в разной степени опасными для здоровья. В первую очередь это минеральные вещества, которыми наполняются стоки как в домашних условиях, так и во внешней среде. Например, установка очистки ливневых сточных вод, предполагающая монтаж фильтров грубой очистки, как раз ориентирована на борьбу с такого рода загрязнениями. Они имеют неорганическое происхождение, могут включать соли и частицы грунта, а в редких случаях и химические соединения. Гораздо опаснее органические включения, основу которых составляют разлагающиеся остатки животного и растительного происхождения. Химические элементы, в том числе бытовые полимерные, также составляют немалую долю этой группы загрязнений. Отчего должна избавлять очистка сточных вод? Каждый этап фильтрации берет на себя определенную категорию нежелательных элементов. Например, в соответствии с нормативами полный цикл очистки должен пропускать по стокам не менее 0,1 мг железа на 1 л.
Механические методы
Самый простой, но важный этап очистки, в ходе которого производится избавление стоков от крупнодисперсных элементов. В частности, это могут быть листья, остатки еды, частицы грунта, песок и мелкие камни. Для устранения подобных включений используются фильтры грубой очистки, которые устанавливаются на канализационной линии. Это может быть установка очистки поверхностных сточных вод на участке, которая будет обслуживать и линию бытового отвода, и каналы хозяйственного содержания. Несмотря на внешнюю примитивность такой очистки, она выполняет многоступенчатую фильтрацию. Как минимум даже простые установки предусматривают выполнение трех стадий очистки, среди которых отстаивание, фильтрация и процеживание. На последнем этапе в дело вступают пескоулавливатели, которые избавляют сток от небольших, но видимых инородных тел.
Биологические методы
Биоустановки не всегда используются в бытовой сфере, но их наличие значительно повышает качество обработки воды, а в некоторых случаях наделяет стоки качествами, улучшающими дальнейшие процессы очистки. Для решения задач биологической фильтрации используются разные системы. Например, биофильтры действуют по типу микродренажа. Установленные в них мембраны содержат песок и щебень, что позволяет выполнять и аэробную функцию. В промышленной сфере используется установка биологической очистки сточных вод в виде закрытого резервуара, в который подается кислород. Важным условием работы таких сооружений является выработка активного ила, который разлагает органические соединения. В самом слое ила присутствуют разные группы бактерий с полезными для очистки свойствами. С данным методом схож принцип работы биологических прудов. Их особенность заключается в обеспечении естественных условий очистки стоков без технологического поддержания фильтрации искусственными средствами.
Физико-химические методы
Тоже малораспространенная в бытовой сфере группа методов, но в промышленном хозяйстве она используется довольно широко. Наиболее эффективной технологией физико-химической очистки считается коагуляция. Она позволяет наращивать процессы осаждения, что облегчает работу уже механической системы фильтрации. Химический эффект выражается в «слипании» мелких частиц в более крупные, а физические средства очистки как раз и выводят образованные коагуляцией элементы. Абсорбционные установки очистки бытовых сточных вод также популярны на крупных предприятиях, но они чаще применяются как вспомогательная методика фильтрации. Этот способ можно назвать точечным – он оптимально подходит для выведения определенных типов загрязнений, среди которых красители, удобрения и т. д. К грубым химическим методам очистки можно отнести обработку перманганатом калия и хлором. Это простейший метод избавления от патогенных включений, который хорошо себя зарекомендовал и в бытовом хозяйстве.
Дезинфекция сточных вод
С разной степенью эффективности обеззараживание можно выполнить и той же химией, но для регулярного использования подобные средства малопригодны. Современная дезинфекция все чаще обеспечивается оборудованием с ультрафиолетовыми лучами. Данный световой спектр уничтожает микроорганизмы, не оставляя после себя вредных следов. Именно безопасность метода обусловила его широкое применение – от обработки бытовых и канализационных стоков до обслуживания фабричных отходов. Непосредственно на объекте ультрафиолетовая установка очистки сточных вод монтируется в каналах прохождения стоков. Обеспечивается пассивное облучение без потребности в дополнительных конструкционных решениях. Однако ультрафиолетовые лампы работают только со стоками, подготовленными для тонкой очистки. То есть сначала следует тот же этап грубой механической очистки, а затем можно организовывать стадию дезинфекции.
Устранение осадка
Прохождение сточных вод по фильтрационным каналам само по себе является двигателем процесса очистки. Но также по мере эксплуатации водопроводных коммуникаций происходит скопление осадка. Это наиболее вредные, а иногда токсически опасные элементы, которые должны не просто удаляться, но и утилизироваться специальными способами. В первую очередь для извлечения осадка применяются центрифуги, которые также выполняют обезвоживание. Как правило, установки локальной очистки сточных вод содержат декантерные механизмы загрузки и выгрузки осадка. После этого собранный материал подвергается серии операций подготовки к утилизации, среди которых пастеризация, кондиционирование, сушка, термофильная стабилизация и компостирование.
Техническая организация очистки
Перед установкой оборудования разрабатывается проект комплексного решения. В нем указываются средства, благодаря которым будет осуществляться очистка, конфигурация размещения, требования к монтажным операциям и т. д. Обычно весь процесс установки реализуется в три базовых этапа. В первую очередь монтируются коммуникации. Это может быть система трубопроводов, энергообеспечение, иногда вентиляционные и климатические аппараты. Далее производится непосредственное внедрение рабочего оборудования в созданную инфраструктуру. В зависимости от выбранного принципа работы установка очистки сточных вод может предусматривать прямой монтаж в канал циркуляции или же размещение отдельного блока-резервуара с активными элементами, в котором будет скапливаться, фильтроваться и выпускаться обслуживаемая жидкость. Третий же этап представляет собой выполнение пуско-наладочных операций, в которых осуществляется проверка и настройка оборудования.
Монтажные работы
Способ установки зависит от масштаба и технических условий для организации системы очистки. На крупных предприятиях часто используется принцип местного сооружения технологических блоков, которые компонуются функциональными элементами – мембранами, двигателями, реле управления и т. д. Как альтернативное решение производители очистного оборудования предлагают размещение уже готовых монолитных блоков на каналах вывода, для которых достаточно лишь подготовить фундаментную основу. В быту в основном используется компактная установка очистки сточных вод, которая интегрируется в канал путем обычных сантехнических действий. Фильтр устанавливается и фиксируется монтажной арматурой, а в процессе эксплуатации пользователю остается только производить замену мембран с определенной частотой.
Автоматизация систем очистки
Комплексные системы очистки, в составе которых предусмотрено несколько ступеней водоподготовки и фильтрации, обеспечиваются программными контроллерами. Это устройства, позволяющие без участия пользователя работать в автоматическом режиме. Фиксацию параметров очистки производят датчики, отправляющие данные на блок управления. Далее по ранее внесенным пороговым значениям принимаются решения о выключении, включении или изменении параметров работы того или иного устройства. Не обходится установка комплексной очистки сточных вод и без аварийных сигнализационных систем. Как правило, они срабатывают в случае отключения энергии, переполнения отдельных узлов или при выходе из строя определенного компонента.
Заключение
Системы очистки стоков следует подбирать на основе множества параметров – от нюансов конструкционного исполнения до способа управления ими. Но главным критерием все же остается принцип фильтрации. В простейших исполнениях установка очистки сточных вод дает лишь поверхностный механический отсев нежелательных включений. Такое оборудование годится для использования в бытовом хозяйстве. Но для промышленных объектов желательно выбирать комплексные решения, в которых предусматривается многоступенчатая очистка.