Канализационные стоки что это

Канализационные стоки: система очистки, виды, методики

Системы водоотведения существуют для того, чтобы транспортировать канализационные стоки от участков сбора или приема до мест утилизации (сброса). Состав и количество жидкостей могут отличаться, но основными задачами всех видов канализации считается очистка и обеззараживание стоков перед возвратом в естественные природные хранилища.

Сбрасывать их в необработанном виде нельзя, поскольку повсеместно ведется жесткий контроль за составом и качеством сточной воды. Отсутствие должной обработки и очистки является экологическим преступлением и влечет за собой соответствующие санкции.

Виды сточных жидкостей

Канализационные стоки — это весь объем жидкости, перемещаемый от участков приема до точек возврата в водоемы. В зависимости от типа и специфики системы изменяется состав и вид содержимого канализационных труб и резервуаров.

Классификация стоков включает в свой состав несколько разновидностей:

Классификация канализации полностью аналогична видам стоков. Действующие системы выполняют сбор, очистку и сброс осветленной воды в соответствии с санитарными и техническими требованиями.

Методики очистки

Разнообразие компонентов, входящих в состав канализационных жидкостей, способствовало возникновению разных методов утилизации. Очистка канализационных сточных вод производится следующими способами:

Кроме этого, встречаются комбинированные способы очистки:

Как правило, биохимическая очистка канализационных вод используется в частных, автономных системах. Она не дает побочных эффектов, является наиболее экологичным видом утилизации стоков. Более сложные методики применяют на общественных очистных сооружениях. Помимо основной технологии, на них производят дополнительные мероприятия по доочистке и обеззараживанию осветленной воды.

Очистные сооружения

Система очистки канализационных стоков представляет собой комплекс оборудования, выполняющий отделение или нейтрализацию посторонних компонентов. Это механические, химические и органические примеси, которые удаляются разными способами. Как правило, но крупных очистных сооружениях используются комплексные методы отделения примесей. Стоки последовательно проходят разные стадии механической и химической нейтрализации. К наиболее сложным видам относится очистка канализационных стоков бытового типа. В составе оборудования используются:

После отсева механических компонентов стоки поступают в секции химической очистки. В них жидкость смешивается с реагентами, нейтрализующими средства бытовой химии, моющие составы и прочие загрязняющие вещества. Кроме этого, вводятся коагулянты, связывающие некоторые составы. В результате они оседают на дно или всплывают в виде пены.

Сточная канализация частных домов обычно строится на базе септиков. Это резервуары, разделенные на несколько секций. В них происходит отстаивание жидкостей. Осветленная вода через переливные отверстия переходит из одной секции в другую. Последним элементом схемы является узел фильтрации. Он обеспечивает впитывание воды в грунт для почвенной доочистки.

Принцип действия аэротенка

Рассмотрим, как очищают канализационные стоки с помощью биологически активных компонентов. Это эффективная методика, способная очищать стоки на 98 %. Положительный результат достигается только при грамотно организованном процессе и точном соблюдении технологии.

Принцип действия аэротенка заключается в обработке сточной воды биологически активным илом. Конструкция представляет собой резервуар прямоугольной формы, соединенный с подающим трубопроводом канализации. Стоки поступают в емкость и смешиваются с активным илом. Затем их перекачивают во второй резервуар для прохождения очистки. Активным элементом ила являются аэробные бактерии, которые поглощают органику. Для нормальной жизнедеятельности им нужен кислород, поэтому стоки в резервуаре непрерывно насыщаются свежим воздухом.

Очищенная вода выводится из второго резервуара к точке сброса, а на замену ей из первой емкости поступает новый объем стоков. Излишки активного ила удаляются по отдельному трубопроводу. Состав аэробных бактерий периодически пополняется.

Работа аэротенков показывает высокую эффективность только при грамотно выполненном расчете и соблюдении технологических требований. Производится качественная очистка воды от органических примесей, а также удаление фтора и азота. Однако, необходимо тщательно контролировать исходный состав стоков. Если в них обнаружатся соединения, губительные для аэробных бактерий, использовать данную технологию нельзя.

Дезинфекция осветленной воды

Помимо очистки от примесей, воду необходимо обеззараживать. Это последняя стадия обработки перед процедурой сброса очищенной воды. Целью дезинфекции является уничтожение патогенных микроорганизмов.

Обработка воды производится в отдельных резервуарах. В качестве реагента используются соединения хлора (например, хлорная известь). На выходе состав воды проходит контроль на соответствие санитарным нормам. Это важный этап, от которого зависит профилактика распространения инфекций, предотвращение эпидемий.

Помимо обработки хлорсодержащими составами используют ультрафиолетовое облучение воды. Эта методика дает весьма высокий эффект, понемногу вытесняя традиционные способы дезинфекции.

Видеообзор:

Источник

Содержание статьи

Существует несколько определений сточных вод — согласно Водному кодексу, ФЗ №416, ГОСТ 17.1.1.01-77, различным международным документам. Они не тождественны друг другу, и из-за этого порой случаются различные юридические казусы, которые, впрочем, имеют малое отношение к технологиям очистки стоков. Если вывести усреднённую позицию, то без особой погрешности можно дать следующее определение.

Сточные воды – воды, которые образуются в результате бытовой и производственной деятельности человека, а также собираются на водосборной антропогенной (то есть созданной с участием человека) площади и в дальнейшем отводятся в места их утилизации. Важно подчеркнуть, что, например, атмосферные осадки, выпадающие над нетронутыми лесными массивами и стекающие в реки, к сточным водам не относятся, а над скверами, парками, карьерами — относятся.

Типы сточных вод и основные загрязнители

Ключевым моментом в образовании сточных вод является жизнедеятельность человека. Основная идея юридических определений состоит в том, что человечество ответственно за изменение состава той части естественного круговорота воды, которая задействуется в его деятельности, и должно, по меньшей мере, не ухудшать (а в идеале и улучшать) воду, возвращаемую в природу.

Как образуются сточные воды?

Сточные воды можно разделить на 3 глобальных класса по их происхождению.

1) Поверхностные. Образуются в процессе выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, в дальнейшем собираются на различных объектах, созданных человеком. При этом обычно собирают пыль различного состава (резиновая крошка, стройматериалы и грунты, копоть и так далее), различные нефтепродукты (капли масел, мазута, топлива, проливы технологических жидкостей), различные соли и окислы металлов, в том числе цветных и тяжёлых (из выхлопных газов, выбросов ТЭЦ).

2) Хозяйственно-бытовые. Основной источник — жизнедеятельность человечества именно как сообщества биологических организмов. Основные загрязнения — биогенного состава (экскременты, отмершие покровы, пищевые остатки) и попутные для бытовой деятельности (например, ПАВ). Совокупность биогенных загрязнителей, по сути, представляет собой набор белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементов и продуктов их распада, хотя с обывательской точки зрения это может показаться парадоксальным. В дальнейшем это обстоятельство необходимо иметь в виду при рассмотрении методов очистки.

3) Промышленные. Самый разнообразный по содержанию класс, поскольку количество и состав загрязнителей и их сочетание могут быть самыми разными и неожиданными. Стоит отметить, что потенциально именно промышленные сточные воды могут являть собой наибольшую опасность для окружающей среды. Это связано с тем, что именно в них могут содержаться сильнодействующие ядовитые вещества (например, цианиды, ртуть, фосфорорганические и полихлорированные ксенобиотики, радиоактивные отходы), способные в минимальных количествах полностью уничтожить любые жизненные формы на обширных территориях на длительный период.

Что содержат сточные воды?

Разберёмся подробнее, какие загрязнители могут содержаться в сточных водах.

Нормативная документация в России отталкивается от противного, вводя ограничения на содержание в стоках определённого перечня веществ. Это регламентировано Приказом №552 от 13 декабря 2016 года Министерства сельского хозяйства РФ. Основная доля указанных там загрязнителей больше относится к промышленным стокам. В хозяйственно-бытовых сточных водах выделяется 13-16 основных показателей, которые можно разделить на несколько классов.

1) Органические вещества биологического происхождения и продукты их распада. Описываются показателями БПК, ХПК, азота аммонийного, нитритов, нитратов, фосфатов. Это так называемые органические сточные воды

2) Мутность воды, описываемая содержанием взвешенных веществ

3) Попутные бытовой жизнедеятельности человека ПАВ (поверхностно-активные вещества или детергенты, в просторечии – моющие средства) и общие нефтепродукты (преимущественно горюче-смазочные материалы).

4) Транзитные минеральные вещества и свойства воды, которые мало меняются при прохождении воды через человечество и свойственны ей по самой природе. Это сульфаты, хлориды, частично железо, жёсткость, рН-фактор.

Поверхностные сточные воды, как правило, проходят мониторинг по взвешенным веществам и нефтепродуктам как наиболее типичным антропогенным загрязнениям.

Стоит отметить, что в случае сброса стоков в централизованную канализацию более высокого уровня (районную, городскую), её операторы вправе устанавливать свои нормативы, отличающиеся от требований к сбросам в водные объекты. Это связано с тем, каким набором оборудования располагает тот или иной эксплуатант централизованных очистных сооружений и насколько он может убрать то или иное загрязнение. К сожалению, в нашей стране реалии таковы, что иногда этим правом, а также монопольным положением злоупотребляют, выставляя трудновыполнимые требования и выводя тем самым абонентов на дополнительные финансовые затраты.

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП на очистные сооружения и гарантированную скидку

Чем вредны сточные воды?

Поступление неочищенных сточных вод в природу может привести к катастрофических последствиям. Можно выделить следующие примеры негативного воздействия.

1) Снижение продуктивности водоёмов. Массовое падение популяции рыб, особенно ценных пород (как наиболее чувствительных к загрязнениям), появление мутаций, накопление токсинов в пищевых видах.

3) Тотальное уничтожение жизни или появление долговременных тяжёлых последствий для биосообщества, в том числе и человека. Из наиболее ярких примеров стоит указать синдром Минамата, вызванный сбросом неочищенных ртутьсодержащих стоков в Японии; загрязнение реки Теча радиоактивными отходами ПО «Маяк»; до сих пор выявляющиеся массовые мутации вследствие попадания американского боевого дефолианта «Агент Оранж» в водоёмы Вьетнама с поверхностными стоками.

Как очищать сточные воды?

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их очистка.

Все методы очистки можно поделить на несколько основных групп. Сразу стоит отметить, что деление укрупнённое, и существуют методы, находящиеся на стыке.

1) Механическая очистка. Это любые методы, при котором происходит выделение включений различной степени крупности и фазы, при этом химический состав стока не меняется или меняется незначительно (как правило, при различных дозациях реагентов), а также не меняются фазовые состояния воды. Это различные решётки, сетчатые фильтры, жироловки, песколовки, сепараторы, волоконные и плёночные фильтры. Частично сюда относится и флотация.

2) Физическая очистка. Сюда можно отнести технологии, при которой сточной воде придаётся некоторая дополнительная энергия. За счёт этого происходит выделение загрязнений и меняется химический состав воды. Дистилляция, электрокоагуляция, центрифугирование, электродеионизация – примеры таких методов. Из стыковых способов можно отметить ионообменные технологии.

Таким образом, мы видим, что для очистки от практически любого загрязнения можно подобрать ту или иную технологию. К сожалению, не все методы являются дешёвыми и эффективными, но, как правило, дорогостоящие или низкоэффективные (в силу своей природы) методы применяются для очистки от специфичных промышленных загрязнителей. Поэтому очень важно минимизировать попадание таких веществ в стоки. Также следует иметь в виду, что смеси некоторых веществ например, гликоли) могут вести себя непредсказуемо и требовать принципиально разных методов очистки в зависимости от соотношений в смеси и внешних факторов (например, температуры стока). Это делает очистку таких стоков затратным мероприятием, а к тому же повышает риски неполной обработки. Поэтому сейчас пристальное внимание обращают на разведение стоков различной природы в разные системы очистки, поскольку переработка их в общей массе может быть существенно дороже и неудобнее, чем по отдельности.

Перекачка сточных вод

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их перекачка и очистка.

Перед очисткой стоки необходимо собрать и доставить до комплекса очистных сооружений. Осуществляется это с помощью канализационных насосных станций (КНС). Среди них можно выделить несколько групп.

1) Локальные КНС. Собирают стоки непосредственно от потребителей, как правило, наименьшие по размеру, обычно из металла или стеклопластика. Обычно не несут основной усредняющей функции.

2) Магистральные КНС. В них собирается сток с крупных водопотребителей и локальных КНС. Уже могут работать как промежуточные усреднители. Обычно выполняются из железобетона, при этом часто разделены на 2 зоны – сухую, где располагаются насосы и электрооборудование, и собственно резервуар-накопитель.

3) Усреднители. В принципе, функция усреднения осуществляется всеми КНС, но именно для усреднителей она является основной. Если главный функционал КНС – передать под напором стоки далее, то задача усреднителя – сделать его равномерным по времени. Поэтому усреднители обычно ставятся перед очистными сооружениями. У них огромные по сравнению с другими КНС размеры резервуара, позволяющие аккумулировать до суточного объёма стока. Также управление усреднителем более интеллектуально и завязано с управлением очистными сооружениями, ведь необходимо не только обеспечивать стабильный напор и производительность насосов, но и прогнозировать будущие поступления стоков. Это связано с тем, что, с одной стороны – нельзя допустить переполнения усреднителя, с другой – нельзя осушить его и оставить очистные сооружения без оперативного запаса стоков.

Итак, пройдя путь через канализационные коллекторы, КНС и усреднители, стоки готовы к поступлению на очистку.

Источник

Что вы знаете про канализационные стоки? Восполняем пробелы

Если спросить у большинства населения, что такое канализационные стоки — это не вызовет затруднений с ответом вне зависимости от их места проживания. Житель Лондона, Парижа, Москвы, Вологды или поселка городского типа где-нибудь под Красноярском прекрасно понимает, о чем идет речь, хотя и слабо представляет, что происходит со сточными водами за пределами жилого дома или производственного цеха.

Я восполню этот пробел в ваших знаниях, рассказав и проиллюстрировав работу всей системы, расскажу и об учете сточных вод, и об очистке опасных и бытовых стоков. Итак, в путь! Обещаю, будет интересно.

Ремонт канализационного коллектора.

Изучаем сточные воды

Думаю, не стоит объяснять, что вода из санузла квартиры и стоки гальванического производства по ряду признаков существенно различаются. Соответственно, будут различными и способы утилизации, прежде всего в плане химического и бактериологического состава. Давайте выясним, какие существуют возможные варианты.

Родословная стоков

Капитан Очевидность подсказывает: при отсутствии центральной канализации задействуют ассенизационный транспорт, либо стоки утилизируют по месту после отделения твердых фракций.

Важно: Успокою всех защитников природы — здесь нет никаких нарушений, поскольку дождевая канализация и водостоки лишь сбрасывают воду, которая пролилась на землю естественным путем.
Степень ее загрязненности не настолько критична и не представляет угрозы местной экологии.

Поборники экологии периодически проверяют стоки из ливневки.

Структурный анализ

С бытовыми сточными водами мы более или менее разобрались, перейдем к промышленным стокам. И здесь ситуация намного сложнее.

Немаловажна и степень загрязнения, от которой в первую очередь зависит способ очистки – согласитесь, что разное количество примесей, к примеру, 100 мг/л в сравнении с 10 000 мг/л, требуют принципиально разного подхода.

Ориентировочный состав стоков для кондитерских предприятий

В приведенном примере далеко не самый худший вариант. Но, согласитесь, с таким составом сточные воды нельзя сбрасывать в водоем или на поля фильтрации.

Как посчитать стоки

Логично начать рассуждения с частного домовладения – вода в систему поступает из скважины или городского водопровода, и ее расход легко определяется счетчиками воды. Если водоотвод выполнен в городскую канализацию, то владельцу частного дома выставляется общий счет за потребленную воду и услуги по водоотводу бытовых стоков.

Местный водоканал сам посчитает стоимость услуг по водоотведению, ориентируясь на показания счетчиков.

Намного сложнее обстоит ситуация с промышленными предприятиями. Ведь ряд из них имеет как собственные водозаборы – водохранилища, озера и реки, так и очистные сооружения. Кроме того, объем стоков соотносится нелинейно с количеством израсходованной воды. Например, из-за того, что вода в производственном цикле превращается в пар, соответственно, не попадая в стоки.

Еще один из сценариев очистки стоков на промпредприятии

И все же часть стоков все равно сбрасывается предприятиями в городские канализационные сети. А поскольку утилизация вещь дорогостоящая, то коммунальное предприятие выставляет счет каждому из них. Правда, учет канализационных стоков осуществляется не по показаниям водомерных счетчиков, а с помощью специальных устройств, считывающих близкие к реальным объемы сточных вод.

Почему «близкие к реальным»? Давайте разберемся.

Вы думаете, объем промышленных стоков не поддается учету? Вовсе нет

Безнапорные системы

Счетчик канализационных стоков, предназначенный для установки в самотечной канализации, действует по принципу измерения фактического уровня жидкости в трубе с заранее известным сечением. Получая в режиме реального времени параметры стоков, легко определить за единицу времени средний расход.

Что же это за устройство, и по какому принципу оно работает?

Принцип действия ультразвукового прибора.

Отмечу, что идеально точными такие показания считать нельзя, поскольку результат измерений достоверен лишь для идеально чистых канализационных труб.
Как вы понимаете, такая ситуация невозможна в принципе – твердые фракции в сточных водах, заиливание и т.п. будут вносить искажения в фиксируемые приборами значения.

Напорные системы

Мы рассмотрели принцип учета стоков в самотечных системах, а теперь давайте выясним, как функционирует счетчик на напорной канализации. Логика подсказывает, что принцип тот же, как и у любого измерительного прибора для системы водоснабжения.

Но, в отличие от своего «коллеги по цеху», подающего чистую воду, насос для перекачки канализационных стоков задействуется для других целей:

Чтобы рассчитать объем стоков, требуется знать сечение трубы и скорость потока. И помогает решить задачу хорошо известный закон Бернулли. Напомню его для тех, кто подзабыл школьные формулы — статическое давление в потоке жидкости обратно пропорционально его скорости.

Инструкция от Бернулли.

Реализация на практике закона Бернулли для осуществления учета достаточно проста:

Зная скорость и сечение трубы, рассчитать расход жидкости не составит труда.

Очистные сооружения

Вернемся к нашему повествованию и разберем, как же очищаются стоки, количество которых точно измерено непосредственно на коммунальных предприятиях, ответственных за их переработку.

Городские системы

Попадая в городскую канализацию, бытовые сточные воды:

Песок из песколовок используется предприятием при проведении восстановительных работ канализационной сети.

Так выглядят городские очистные сооружения.

Стоки промышленных предприятий

В отличие от бытовых, очистка промышленных сточных вод подразумевает ряд дополнительных операций:

Работа факельной установки по сжиганию жидких отходов.

Канализация частного домовладения

Все это интересно, скажет часть читателей, но у нас свой собственный дом, и мы не связаны с городской системой канализации. Именно для этой категории читателей и я поведаю, как выполняется очистка канализационных стоков в частном доме. Ведь у большинства она достаточно примитивна, и не все знают, как ее правильно модернизировать.

Самое эффективное решение на сегодня — это станция биологической очистки канализационных стоков, в своей работе использующая аэробное разложение. С ее помощью можно добиться фантастической степени очистки сточных вод в 95-98%.

На фото – станция глубокой биологической очистки.

Компактное устройство действует по уже знакомому принципу работы:

Капитан Очевидность подсказывает: за все хорошее нужно платить.
А цена на станции глубокой очистки довольно высокая, что не способствует их массовому распространению.
Вот почему септики с описанным принципом действия зачастую возводятся своими руками.

Предлагаемая конструкция довольно проста:

Схема двухкамерного септика с фильтрующим колодцем.

Итоги

Уверен, что после прочтения данной статьи вы знаете о канализационных системах практически все, за исключением разве что специфических методов очистки промышленных отходов. Как обычно, дополнительную информацию можно почерпнуть из видео в этой статье. Пожалуйста, делитесь собственным опытом в комментариях. Успехов, камрады!

Источник