Локальные очистные сооружения

Количество населения в мире постоянно растет. Современная цивилизованная жизнь порой вредит природе. Загрязнены реки, моря, воздух, земля и даже снег. Все это порой результат постоянных выбросов неочищенных сточных вод. Земля нам общий дом, поэтому стоит призадуматься об экологии. Передовые технологии позволяют очистить сточные воды, что в итоге дает благоприятную экологическую обстановку.

В нашей стране до последнего времени проблемам экологии, и в частности проблеме сброса неочищенных сточных вод не уделялось должного внимания. Это привело, к обострившейся экологической проблеме. Многие промышленные предприятия сбрасывают неочищенные стоки на рельеф и в водоемы, что существенно их загрязняет. Очень широко распространено явление попадания в реки и водоемы,а также на поверхность грунта большого количества загрязнений, в основном это нефтепродукты, вместе с дождевыми водами.

Автозаправочные станции, объекты автотранспортных хозяйств и предприятий, использующих в своей производственной деятельности нефтепродукты, обычно имеют открытые площадки достаточно развитую дорожную сеть, с которой отводятся дождевые сточные воды, загрязнённые взвешенными веществами, в основном, песчаными и глинистыми частицами и отходами нефтепродуктов: бензин, дизельное топливо, масла и др. Эти сточные воды представляют опасность для окружающей среды, и перед сбросом должны быть очищены до экологических нормативов, которые в РФ являются одними из самых жёстких в мире.

Достаточно указать, что при сбросе очищенных сточных вод в водоёмы рыбохозяйственного водопользования, к которым по классификации относятся большая часть поверхностных водоёмов, содержание нефтепродуктов в сточных водах не должно превышать 0.05 мг/л. Можно для сравнения заметить, что допустимое содержание нефтепродуктов в питьевой воде – 0.1 мг/л. В Ростове на многих автозаправочных станциях и автомойках до сих пор не установлены очистные сооружения поверхностных стоков и стоков после мойки машин, что также неблагоприятно сказывается на экологической обстановке.

Государственные службы, призванные контролировать и пресекать факты сброса неочищенных стоков не всегда оперативно на них реагируют. Отрадно осознавать, что Правительство в этом году обратило на данную проблему особое внимание, и уже были сделаны первые шаги в этом направлении: принято постановление Правительства РФ от 16 февраля 2008 года № 87 «О составе разделов проектной документации и требования к их содержанию».

Основной ущерб экологии по выбросам неочищенных стоков наносят конечно же промышленные предприятия, но немалую роль в этом играет и малоэтажное строительство. В городах уже долгое время существует централизованная система канализации. За городом уже сложилась традиция решать проблему сточных вод метод рытья выгребной ямы. В Ростове эта проблема стоит особенно остро так как в нашем городе выгребные ямы имеют даже городские жители, что конечно недопустимо в современном обществе. Если сточную воду рассасывать в грунты, как это делают владельцы выгребных ям, то картина получается еще хуже. Микроорганизмы работают только в верхних слоях плодородного грунта, да и то только в летний период. Сами грунты также не могут отфильтровать растворенные в воде соединения, они только убирают взвеси. Эти воды начинают далее реагировать с химическими элементами грунтов, и продукты этих реакций отравляют подземные водяные горизонты. И это не далекое будущее. Уже сейчас невозможно взять питьевую воду из скважин без серьезной очистки. Мы сами портим воду в скважинах, которую потом чистим дорогими системами, которые опять же требуют слива больших объемов воды с марганцем или солью при регенерации. Может все-таки, стоит не бороться с последствиями, а подумать и устранить первопричину всего этого — неочищенный сброс стоков или некачественная их очистка. Для решения данной задачи используют локальные очистные сооружения (ЛОС), которые располагаются на приусадебном участке под землей.

Существуют различные виды ЛОС, в основном их можно различать по двум характеристикам: энергозависимые, с использованием аэротенков и энергонезависимые, с использованием песчано-гравийных фильтров и фильтрующих траншей. И в первом и во втором вариантах происходит биологическая очистка сточных вод. В аэротенке вода очищается обогащаясь воздухом, нагнетаемым компрессором. В этой среде живут аэробные бактерии, очищающие стоки. Приведем схему работы одного из локальных очистных сооружений на базе аэротенка, представленных на рынке на сегодняшний день.

Сточные воды поступают в септическую камеру, в которой отделяются взвешенные вещества, затем в анаэробный биореактор с ершовой насадкой. На насадке происходит преобразование трудноокисляемых органических загрязнений в легкоокисляемые. После биореактора сточные воды поступают в аэротенк, в котором смешиваются с активным илом. В нижнюю часть аэротенка через щебеночную загрузку подается воздух от аэраторов из перфорированных труб. На загрузке образуется биопленка из микроорганизмов, которая совместно с активным илом поглощает и окисляет загрязнения.

Иловая смесь из аэротенка поступает во вторичный отстойник, в котором происходит разделение иловой смеси: активный ил возвращается в аэротенк, а осветленная сточная вода отводится в аэробный биореактор, в котором сточные воды очищаются биопленкой на ершовой насадке при подаче воздуха от аэраторов из перфорированных труб, сорбирует и окисляет загрязнения, оставшиеся в сточной воде. На дне аэробного биореактора размещается слой дробленного доломита, постепенное растворение которого в сточной воде способствует удалению из нее фосфатов за счет их связывания ионами кальция и магния.

На выходе из аэробного биореактора может быть при необходимости размещен сменный хлор-патрона (футляр с пористыми стенками, в котором содержится смесь хлорной извести с песком).

Очищенная вода отводится в ближайший водоток. При необходимости сточная вода может отводиться в накопитель(колодец из металла или железобетонных колец) и перекачиваться в водоем насосом любого типа.

Степень очистки в аэротенке выше, чем в энергонезависимых ЛОС с использованием фильтрующих траншей. В последних очистка происходит в несколько этапов: 1. предварительная очистка в септике, как правило там же встраивают доочищающий биофильтр; 2. доочистка на полях фильтрации или в песчано-гравийных фильтрах, где происходит дополнительное обогащение стоков кислородом.

По общепринятым нормам, толщина песчано-гравийного фильтра для полей фильтрации составляет 0,5 метра. Расстояние от границы фильтрующего поля до источника питьевой воды должно быть не менее 30 метров, до дома – не менее 3 м, до деревьев — 3 м. Если местность неровная, то поля фильтрации должны размещаться на возвышенности (чтобы очищенная вода самотеком уходила вниз, а не застаивалась). Безопасное расстояние от грунтовых вод на полях фильтрации составляет 1,5 м (измеряется по вертикали между уровнем дренажа и поверхностью грунтовой воды). Но надо помнить, что уровень грунтовых вод может немного меняться в течение года. Расстояние от места сброса воды, прошедшей биоочистку, до водозаборных колодцев определяется степенью очистки (а именно — значением БПК). При БПК(полн.) = 20 — 30 О2/мг это расстояние приблизительно равно 15 м.

В России, и в частности в Ростовской области, в настоящее время наметилась тенденция массового строительства коттеджных поселков. Одной из основных проблем стоит проблема канализации. При строительстве очистных сооружений большой производительности важно учитывать ряд особенностей. Для проживания 800 человек требуются очистные сооружения производительностью 200 м³/сут. Приведем объемно – планировочную и конструктивную характеристику такой установки. Насосная установка представляет собой прямоугольную в плане емкость размерами 1,0х1,0 м глубиной 2-3 м в зависимости от глубины заложения подводящего коллектора, на входе которого предусмотрен решетчатый контейнер, извлекаемый по направляющим вместе с отбросами, которые удаляются в герметичный контейнер и вывозятся вместе с твердыми бытовыми отходами. На днище насосной размещаются погружной насос производительностью 24 м3/час при напоре до 8 м (1 рабочий и 1 резервный), работа которых автоматизирована по уровню сточных вод с помощью встроенного поплавкового датчика. В насосной станции размещаются также шаровые клапаны, при открывании которых включается промывка фильтра через дренаж малого сопротивления с помощью поплавкового датчика уровня сточных вод в фильтровальном отделении блока емкостей. Установка может быть изготовлена из стали толщиной 4 мм, защищенной изнутри и снаружи многослойной эпоксидной композицией, кроме того, снаружи дополнительно битумно-резиновой мастикой. Блоки очистки: цилиндрические горизонтальные емкости диаметром 2.5 м, длиной 12 м, разделенные поперечными перегородками на 5 отделений (по числу ступеней очистки) и снабженная люками для обслуживания с откидными крышками. Емкости располагаются в полунасыпи-полувыемке. Всего предусмотрено 4 блока. В первом отделении — анаэробный биореактор, с ершовая насадкой высокой жесткости, которая крепится на капроновом тросе к пристенным продольным стальным стержням. На дне размещается погружной канализационный насос, периодически перекачивающий осадок в установку обезвоживания. В следующем отделении — денитрификаторе, насадка отсутствует, перемешивание осуществляется погружным канализационным насосом. Далее следует аэротенк-отстойник, разделенный наклонной перегородкой на зоны аэрации и отстаивания. В зоне аэрации по дну проложены аэраторы из пористых труб, над которыми насыпан слой щебня. В зоне отстаивания размещены тонкослойные блоки и бункер для осадка с эрлифтом. Затем предусмотрен аэробный биореактор, объем которого заполнен полужесткой ершовой насадкой, а на дне расположены дырчатые аэраторы. Отделение фильтра разделено на два объема горизонтальными решетками, на которых насыпан слой щебня. Под решетками имеется фильтрующая загрузка из гранул пенополистирола и два дренажа: большого и малого сопротивления. Через дренаж большого сопротивления отводится отфильтрованная вода на сброс, дренаж малого сопротивления служит для отвода промывной воды в насосную установку. Блок очистки изготавливается из стального листа, усиленного ребрами жесткости. Конструкции защищены от коррозии аналогично конструкциям насосной установки. Вспомогательное здание размещается в виде павильона над насосной установкой, имеет размеры в плане 3х6 м, высота до низа покрытия 2,4 м. В здании размещаются компрессоры, установка для приготовления и подачи в блок очистки раствора дезинфектанта, контейнер для отбросов, электрошкаф для питания насосов и компрессоров. Здание может быть оснащено умывальником, системой отопления и вытяжной вентустановкой с приточным шкафом. Иловыми площадками предусматриваются на твердом покрытии с дренажом в составе 4 карт площадью по 50 м2.

В заключение хочется сказать, что защита водных ресурсов от истощения, загрязнения и их рациональное использование — одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России осуществляются мероприятия по охране окружающей среды, в частности по очистке сточных вод, но проблема очистки малых и средних объемов до сих пор явно не решена. Существенное влияние на повышение качества водооборота, может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод. На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения во всех развитых странах выделяются большие ассигнования, достигающие 2-4 % национального дохода. Недооценивать важность охраны и рационального использование водных ресурсов сегодня, значит получить в скором времени целый букет экологических проблем, преодолевать которые будет уже гораздо сложнее. Локальные очистные сооружения позволять от части снять острую экологическую обстановку в нашем регионе, что в интересах каждого из нас.