Системата за изхвърляне на отпадъци е неразделна част от всеки град. Именно това осигурява нормалното функциониране на жилищната зона и спазването на санитарните норми в градски условия. Отпадъчните води, които влизат в градските пречиствателни станции, съдържат голямо разнообразие от органични и минерални съединения, които могат да причинят огромни щети на околната среда, ако не бъдат изхвърлени правилно.
Лечебното съоръжение включва четири специални лечебни блока. За отстраняване на пясък и големи отпадъци се използва първата механична почистваща единица (като правило, големите отпадъци, които се пресяват на първия етап, се изхвърлят много по-лесно). След това, в следващата стъпка, се извършва пълно биологично третиране в друг блок, като се отстраняват азотните съединения и възможно най-много органични съединения. След това в третия блок се извършва последващо третиране на отпадъците – те се почистват на по-дълбоко ниво и се дезинфекцират. И в четвъртия блок протича процесът на преработка на останалите утайки. След това, за да разберем по-добре същността на процеса, ще разгледаме по-подробно как точно се случва това.
Благодарение на механичното, физико-химичното и биологичното третиране от замърсените води се отделя утайка, която след това се отсява в специално предназначени за целта утаители, а след това, когато се образува активна утайка, тя отива във вторични утаители. Активната утайка е много вискозно вещество, което съдържа различни протозои, бактерии и люспи, образувани от различни химични съединения. Утайката, отсеяна от утаителните резервоари, има почти сто процента влага, но е изключително трудно да се отстрани излишната влага, тъй като веществата са силно взаимосвързани и имат нисък добив на влага. С помощта на специални утайкоуплътнители утайката се обработва и уплътнява с два до три процента.
За съжаление, полученото вещество не може да се използва като тор, тъй като въпреки факта, че калият, азотът и фосфорът присъстват в активната утайка, те се абсорбират слабо от растенията и в допълнение към опасните за хората микроорганизми съдържа и яйца от хелминти . След това ще разгледаме по-подробно видовете и принципите на работа на структурите за пречистване на градските отпадъчни води. В пречиствателните станции за механично пречистване на водата се използват специализирани мрежи или филтри с клетки, не по-големи от два милиметра, за отстраняване на пясък и големи отпадъци. За по-фин пясък се използват пясъкоуловители. Това е напълно механизирана процедура. Конструкциите за механично почистване изглеждат като резервоари с височина единадесет метра и диаметър до двадесет и два метра, създадени на базата на нефт. Затварят се с капаци отгоре и са оборудвани с вентилационна система. Такива конструкции изискват минимално количество осветление и отопление, тъй като най-големият обем в него е зает от отпадъчни води, които не изискват повишаване на температурата (тя трябва да бъде в рамките на около дванадесет до шестнадесет градуса).
Биологичното третиране включва сложни химически процеси, които насърчават окисляването и разграждането на течности, като се използват помпи, които транспортират замърсената вода от една област в друга. Освен това системата е оборудвана с анаеробен стабилизатор, който съдържа сгъстител на утайки. В момента в града се използват различни видове пречиствателни съоръжения, местни, които са предназначени за частни и селски къщи, и промишлени, необходими за пречистване на водата от промишлени отпадъци.
Особено стриктно спазване на екологичните стандарти се прилага за предприятия, които произвеждат всякакъв вид продукти (особено тези, чиято дейност оставя отпадъци от тежки метали и химически съединения). Следователно само след предварително почистване отпадъците от промишлени предприятия, свързани с производството на химическа, лека, нефтопреработваща и други индустрии, могат да бъдат изхвърлени в централната канализационна система или повторно използвани. Какви процеси трябва да се извършват при пречистване на вода от промишлено предприятие се определя от сектора на индустрията. Мястото, което се използва за изграждането на големи, трябва да бъде избрано, като се вземе предвид удобният достъп с превозни средства, наличието на резервоар, в който се планира да се изхвърля вече пречистена вода и характеристиките на терена (по-специално съставът на почвата и нивото на подземните води).
Тъй като пречиствателната станция е структура, която може да има пряко въздействие върху околната среда, тя трябва да отговаря на строго определени стандарти и норми. Периметърът на пречиствателната станция трябва винаги да бъде ограден, а в самата станция се използват само градски резервоари. Освен това пречиствателните станции подлежат на строг контрол от страна на Министерството на екологията и биоресурсите, което проверява всички конструкции на станцията.
Днес отново ще поговорим за тема, близка до всеки един от нас, без изключение.
Повечето хора, когато натиснат бутона на тоалетната, не мислят какво се случва с това, което пускат. Изтече и тече, това е работа. В голям град като Москва не по-малко от четири милиона кубични метра отпадъчни води се вливат в канализационната система всеки ден. Това е приблизително същото количество вода, което тече в река Москва за един ден срещу Кремъл. Целият този огромен обем отпадъчни води трябва да се пречисти и това е много трудна задача.
В Москва има две най-големи пречиствателни станции за отпадъчни води с приблизително еднакъв размер. Всеки от тях пречиства половината от това, което Москва „произвежда“. Вече говорих подробно за гара Куряновская. Днес ще говоря за станцията в Люберци - отново ще разгледаме основните етапи на пречистване на водата, но също така ще засегнем една много важна тема - как пречиствателните станции се борят с неприятните миризми с помощта на нискотемпературна плазма и отпадъци от парфюмерийната индустрия, и защо този проблем е станал по-актуален от всякога.
Първо, малко история. За първи път канализацията „дойде” в района на съвременния Люберци в началото на ХХ век. Тогава са създадени напоителните полета в Люберци, в които отпадъчните води, все още използвайки стара технология, се просмукват през земята и по този начин се пречистват. С течение на времето тази технология става неприемлива за непрекъснато нарастващото количество отпадъчни води и през 1963 г. е построена нова пречиствателна станция – Люберецка. Малко по-късно е построена още една станция - Novolubertskaya, която всъщност граничи с първата и използва част от нейната инфраструктура. Всъщност сега това е една голяма почистваща станция, но състояща се от две части - стара и нова.
Да погледнем картата - вляво, на запад - старата част на гарата, вдясно, на изток - новата:
Районът на гарата е огромен, около два километра по права линия от ъгъл до ъгъл.
Както може би се досещате, от гарата се носи миризма. Преди малко хора се тревожеха за това, но сега този проблем стана актуален поради две основни причини:
1) Когато гарата е построена, през 60-те години, почти никой не е живял около нея. Наблизо имаше малко селце, където живееха самите служители на станцията. По това време този район беше далеч, далеч от Москва. Сега тече много активно строителство. Станцията на практика е заобиколена от всички страни с нови сгради и те ще бъдат още повече. Нови къщи дори се строят върху бившите площадки за утайки на станцията (полета, до които е транспортирана утайка, останала от пречистването на отпадъчни води). В резултат на това жителите на близките къщи са принудени периодично да подушват миризмите на „канализацията“ и, разбира се, постоянно се оплакват.
2) Отпадъчните води са станали по-концентрирани от преди, в съветско време. Това се дължи на факта, че обемът на използваната вода напоследък е намалял значително, докато хората не са отишли до тоалетната по-малко, а напротив, населението е нараснало. Има доста причини, поради които количеството "разреждаща" вода е станало много по-малко:
а) използването на измервателни уреди - водата е станала по-икономична;
б) използването на по-модерна водопроводна инсталация – все по-рядко се вижда течащ кран или тоалетна;
в) използване на по-икономични домакински уреди - перални, съдомиялни и др.;
г) затваряне на огромен брой промишлени предприятия, които консумират много вода - AZLK, ZIL, Serp и Molot (частично) и др.
В резултат на това, ако станцията по време на строителството е проектирана за обем от 800 литра вода на човек на ден, сега тази цифра всъщност е не повече от 200. Увеличаването на концентрацията и намаляването на потока доведе до редица странични ефекти - започна да се отлага утайка в канализационните тръби, предназначени за по-висок дебит, което води до неприятни миризми. Самата станция започна да мирише повече.
За да се бори с миризмата, Мосводоканал, който управлява пречиствателните съоръжения, извършва поетапна реконструкция на съоръженията, като използва няколко различни метода за премахване на миризмите, които ще бъдат разгледани по-долу.
Да вървим по ред, или по-скоро в потока вода. Отпадъчните води от Москва влизат в станцията през канализационния канал на Люберци, който е огромен подземен колектор, пълен с отпадъчни води. Каналът е гравитачен и минава на много малка дълбочина почти по цялата си дължина, а понякога дори над земята. Мащабите му могат да се оценят от покрива на административната сграда на пречиствателната станция:
Ширината на канала е около 15 метра (разделен на три части), височината е 3 метра.
На станцията каналът навлиза в така наречената приемна камера, откъдето се разделя на два потока – част отива в старата част на станцията, част в новата. Приемната камера изглежда така:
Самият канал идва отдясно отзад, а потокът, разделен на две части, излиза през зелени канали на заден план, всеки от които може да бъде блокиран от така наречената порта - специален затвор (тъмни структури на снимката). Тук можете да забележите първата иновация за борба с миризмите. Приемната камера е изцяло покрита с метални листове. Преди това изглеждаше като „басейн“, пълен с фекална вода, но сега не се вижда; естествено, твърдото метално покритие почти напълно блокира миризмата.
За технологични цели е оставен само много малък люк, като го повдигнете, можете да се насладите на целия букет от миризми.
Тези огромни порти ви позволяват да блокирате каналите, идващи от приемната камера, ако е необходимо.
Има два канала от приемната камера. Те също бяха отворени съвсем наскоро, но сега са изцяло покрити с метален таван.
Газовете, отделени от отпадъчните води, се натрупват под тавана. Това са основно метан и сероводород - и двата газа са експлозивни при високи концентрации, така че пространството под тавана трябва да се вентилира, но тук възниква следният проблем - ако просто инсталирате вентилатор, тогава целият смисъл на тавана просто ще изчезне - миризмата ще излезе навън. Затова за решаване на проблема МКБ „Хоризонт” разработи и произведе специална инсталация за пречистване на въздуха. Инсталацията е разположена в отделна кабина и към нея преминава вентилационна тръба от канала.
Тази инсталация е експериментална, за тестване на технологията. В близко бъдеще такива инсталации ще започнат масово да се инсталират в пречиствателни станции и канализационни помпени станции, които в Москва са повече от 150 и от които също се излъчват неприятни миризми. Вдясно на снимката е един от разработчиците и тестерите на инсталацията Александър Позиновски.
Принципът на работа на инсталацията е както следва:
Замърсеният въздух се подава в четири вертикални тръби от неръждаема стомана отдолу. Същите тези тръби съдържат електроди, към които се прилага високо напрежение (десетки хиляди волта) няколкостотин пъти в секунда, което води до разряди и нискотемпературна плазма. При взаимодействие с него повечето миришещи газове преминават в течно състояние и се утаяват по стените на тръбите. По стените на тръбите непрекъснато се стича тънък слой вода, с която тези вещества се смесват. Водата циркулира в кръг, резервоарът за вода е синият контейнер вдясно, долу на снимката. Пречистеният въздух излиза от тръби от неръждаема стомана отгоре и просто се освобождава в атмосферата.
За патриотите - инсталацията е изцяло разработена и създадена в Русия, с изключение на стабилизатора на мощността (отдолу в шкафа на снимката). Високоволтова част на инсталацията:
Тъй като инсталацията е експериментална, тя съдържа допълнителна измервателна апаратура - газ анализатор и осцилоскоп.
Осцилоскоп показва напрежението на кондензаторите. При всяко разреждане кондензаторите се разреждат и процесът на тяхното зареждане се вижда ясно на осцилограмата.
Към газанализатора отиват две тръби - едната поема въздух преди монтажа, другата след. Освен това има кран, който ви позволява да изберете тръбата, която е свързана към сензора на газоанализатора. Александър първо ни показва „мръсния“ въздух. Съдържание на сероводород - 10,3 mg/m3. След превключване на крана съдържанието пада почти до нула: 0,0-0,1.
След това захранващият канал се опира в специална разпределителна камера (също покрита с метал), където потокът се разделя на 12 части и отива по-нататък в така наречената решетъчна сграда, която се вижда на заден план. Там отпадъчните води преминават през първия етап на пречистване - отстраняване на големи отпадъци. Както се досещате от името, той се прекарва през специални решетки с размер на клетката около 5-6 мм.
Всеки от каналите също е блокиран от отделен порт. Общо казано, на гарата има огромен брой - стърчат тук-там
След почистване от големи отпадъци, водата влиза в пясъчни уловители, които, както отново не е трудно да се познае от името, са предназначени да отстраняват малки твърди частици. Принципът на действие на пясъкоуловителите е доста прост - по същество това е дълъг правоъгълен резервоар, в който водата се движи с определена скорост, в резултат на което пясъкът просто има време да се утаи. Там също се подава въздух, което улеснява процеса. Пясъкът се отстранява отдолу с помощта на специални механизми.
Както често се случва в технологиите, идеята е проста, но изпълнението е сложно. Така и тук - визуално това е най-сложният дизайн по пътя към пречистването на водата.
Пясъчните капани са предпочитани от чайките. Като цяло на гара Люберци имаше много чайки, но най-много ги имаше в пясъчните капани.
Увеличих снимката вкъщи и се смях като ги видях - забавни птици. Наричат се черноглави чайки. Не, те нямат тъмна глава, защото постоянно я потапят където не трябва, това е просто характеристика на дизайна
Скоро обаче ще им е тежко - много открити водни повърхности на станцията ще бъдат покрити.
Да се върнем на технологиите. На снимката се вижда дъното на пясъкоуловителя (в момента не работи). Това е мястото, където пясъкът се утаява и се отстранява оттам.
След пясъкоуловителите водата отново се влива в общия канал.
Тук можете да видите как са изглеждали всички канали на станцията преди да започнат да бъдат покривани. Този канал се затваря в момента.
Рамката е изработена от неръждаема стомана, както повечето метални конструкции в канализационната система. Факт е, че канализационната система има много агресивна среда - вода, пълна с всякакви вещества, 100% влажност, газове, които насърчават корозията. Обикновеното желязо много бързо се превръща в прах при такива условия.
Работата се извършва директно над активния канал - тъй като това е един от двата основни канала, той не може да бъде изключен (московчаните няма да чакат :)).
На снимката има малка денивелация около 50 сантиметра. Дъното на това място е направено със специална форма, за да намали хоризонталната скорост на водата. Резултатът е много активно кипене.
След пясъчните уловители водата тече към първичните утаителни резервоари. На снимката - на преден план има камера, в която се влива вода, от която се влива в централната част на шахтата на заден план.
Класическата вана изглежда така:
И без вода - така:
Мръсната вода идва от дупка в центъра на шахтата и навлиза в общия обем. В самия резервоар за утаяване суспензията, съдържаща се в мръсната вода, постепенно се утаява на дъното, по което непрекъснато се движи скрепер за утайки, монтиран върху ферма, въртяща се в кръг. Скреперът изгребва утайката в специална пръстеновидна тава, а от нея тя на свой ред попада в кръгла яма, откъдето се изпомпва през тръба със специални помпи. Излишната вода изтича в канал, положен около шахтата и оттам в тръба.
Първичните утаители са друг източник на неприятни миризми в завода, тъй като... те съдържат действително мръсни (пречистени само от твърди примеси) канализационни води. За да се отърве от миризмата, Москводоканал реши да покрие утаителните резервоари, но възникна голям проблем. Диаметърът на шахтата е 54 метра (!). Снимка с човек за мащаб:
Освен това, ако направите покрив, тогава той трябва, първо, да издържа на натоварване от сняг през зимата, и второ, да има само една опора в центъра - опорите не могат да се правят над самия картер, т.к. фермата постоянно се върти там. В резултат на това се получи елегантно решение - таванът да бъде плаващ.
Таванът е сглобен от плаващи блокове от неръждаема стомана. Освен това външният пръстен на блоковете е фиксиран неподвижно, а вътрешната част се върти плаваща заедно с фермата.
Това решение се оказа много успешно, защото... първо, проблемът със снежното натоварване изчезва и второ, няма обем въздух, който трябва да се вентилира и допълнително да се пречиства.
Според Mosvodokanal този дизайн намалява емисиите на миризливи газове с 97%.
Този утаител беше първият и експериментален, в който тази технология беше тествана. Експериментът беше счетен за успешен и сега други утаителни резервоари на станция Куряновская вече са покрити по подобен начин. С течение на времето всички първични резервоари за утаяване ще бъдат покрити по подобен начин.
Процесът на реконструкция обаче е дълъг - невъзможно е да се изключи цялата станция наведнъж; утаителните резервоари могат да се реконструират само един след друг, като се изключват един по един. Да, и много пари са необходими. Следователно, докато не всички утаителни резервоари са покрити, се използва трети метод за борба с миризмите - пръскане с неутрализиращи вещества.
Около първичните утаители са монтирани специални пръскачки, които създават облак от вещества, които неутрализират миризмите. Самите вещества миришат, не много приятно или неприятно, но доста специфично, но тяхната задача не е да маскират миризмата, а да я неутрализират. За съжаление, не помня конкретните вещества, които се използват, но както казаха в гарата, това са отпадъчни продукти от френската парфюмерийна индустрия.
За пръскане се използват специални дюзи, които създават частици с диаметър 5-10 микрона. Налягането в тръбите ако не се лъжа е 6-8 атмосфери.
След първичните утаители водата постъпва в аерационни резервоари - дълги бетонни резервоари. Те доставят огромно количество въздух през тръбите и съдържат активна утайка - основата на целия биологичен метод. Активната утайка преработва „отпадъци“ и се размножава бързо. Процесът е подобен на това, което се случва в природата във водоемите, но протича многократно по-бързо поради топлата вода, голямото количество въздух и тиня.
Въздухът се подава от главното машинно помещение, в което са монтирани турбодувки. Три кули над сградата са въздухозаборници. Процесът на подаване на въздух изисква огромно количество електроенергия, а спирането на подаването на въздух води до катастрофални последици, т.к. активната утайка умира много бързо и нейното възстановяване може да отнеме месеци (!).
Аеротанките, колкото и да е странно, не излъчват особено силни неприятни миризми, така че няма планове да ги покривате.
Тази снимка показва как мръсната вода влиза в аерационния резервоар (тъмно) и се смесва с активна утайка (кафяво).
Някои от съоръженията в момента са затворени и консервирани, поради причини, за които писах в началото на публикацията - намаляване на водния поток през последните години.
След аераторите водата постъпва във вторични утаители. Структурно те напълно повтарят първичните. Целта им е да отделят активната утайка от вече пречистената вода.
Запазени вторични утаители. 
Вторичните резервоари за утаяване не миришат - всъщност водата тук вече е чиста.
Водата, събрана в пръстеновидната тава на картера, се влива в тръбата. Част от водата се подлага на допълнителна UV дезинфекция и се изхвърля в река Пехорка, а част от водата преминава през подземен канал в река Москва.
Утаената активна утайка се използва за производство на метан, който след това се съхранява в полуподземни резервоари - метантанкове и се използва в собствена ТЕЦ.
Отработените утайки се изпращат до площадките за утайки в района на Москва, където се обезводняват допълнително и се погребват или изгарят.
С помощта на пречиствателни съоръжения се отстраняват битови, атмосферни и промишлени отпадъчни води. Грешките в тяхното проектиране и конструкция са изпълнени с много негативни последици.
Как работи канализацията?
Локалните пречиствателни станции се състоят от няколко отделни модула.
Въпреки факта, че наборът от блокове може да се различава, алгоритъмът на работа за всички системи е един и същ:
- Първо, отпадъчните води, постъпващи в помещенията, се подлагат на механично пречистване. Това ви позволява да извличате големи частици от минерален и органичен произход. Използваните устройства са най-прости - решетки и сита. За филтриране на по-малки фракции (стъклен скрап, пясък, шлака) се използват пясъкоуловители. Благодарение на мембранните устройства се постига по-задълбочено почистване. Утаителният резервоар ви позволява да идентифицирате суспендирани компоненти - главно минерални примеси.
- След това влизат в действие съоръжения за биологично третиране. За разлагане на органични съединения на отделни компоненти се използват силно активни бактерии. Течните компоненти преминават през биофилтър, което прави възможно получаването на утайки и газообразни съединения.
- Последният етап от работата на местните пречиствателни станции е химическата дезинфекция на отпадъците. От гледна точка на санитарните стандарти, изтичащата течност е напълно подходяща за техническа употреба.
Видове канализационни системи
Изграждането на локални пречиствателни съоръжения се извършва преди извършване на основните строителни дейности. Преди започване на проектирането се извършва избор на най-оптималната система, като се вземат предвид нейното предназначение, естеството на отпадъците и техния обем.
Нека да разгледаме как работи канализационната система в града. В момента има следните видове лечебни заведения:
- Местен.
- Индивидуални (автономни).
- Блокове и модули.
Локални пречиствателни съоръжения
Локалният тип пречиствателни съоръжения ви позволява да събирате и пречиствате отпадъчни води на отделни обекти. В зависимост от вида на обслужваните сгради локалните системи се делят на битови и индустриални. Традиционният дизайн на пречиствателните съоръжения включва постепенно намаляване на скоростта на отпадъчните води, докато се отдалечават от точката на заустване. В този случай твърдите фракции постепенно се утаяват, образувайки плака на дъното на тръбата. За отстраняване на останалите примеси се използват системи за последваща обработка.
Принципът на работа на пречиствателните станции от класически тип предполага наличието на достатъчно големи контейнери (или утаителни резервоари). Те са необходими за утаяване на отпадъците. Такива системи за пречиствателни станции практически не се използват за оборудване на малки частни сгради. Опитът в експлоатацията на локални пречиствателни съоръжения показва, че тези структури са най-подходящи за малки населени места, които нямат централизирана канализация.
Септични ями
Тези устройства се използват широко при изграждането на автономни пречиствателни станции. По правило говорим за селски къщи. Важно е да разберете принципа на работа на автономна канализационна система, ако ще я направите или поддържате сами.
Самите конструкции са пластмасови резервоари и имат редица полезни качества:
- Леко тегло. Това улеснява транспортирането и монтажа на септични ями. Не е необходимо специално оборудване за повдигане.
- Устойчивост на агресивни среди. Съдържащият се вътре дренаж не поврежда контейнерите.
- Инертен към корозия. Септична яма, покрита със земя, не ръждясва.
- Добри якостни характеристики.
Производителите на септични ями предоставят инструкции от какво се състои пречиствателната станция. Вътре в контейнера може да има различен брой секции, всяка от които изпълнява отделна функция. Това могат да бъдат утаителни резервоари, биологични или механични филтри. Септичните ями обикновено са оборудвани с частни пречиствателни съоръжения. Те са много лесни за поддръжка и експлоатация, като предлагат отлична издръжливост. Канализационната система може да бъде напълно автономна. За да се подобри степента на пречистване на отпадъците, в проекта на пречиствателните съоръжения се въвеждат допълнителни секции. Най-популярният вариант е полетата за филтриране и аериране.
Аеро танкове
Тези устройства са част от големи индустриални пречиствателни станции. Тяхната функция е да преработват промишлени и производствени отпадъци. Аеротенките са контейнери с голям обем, в които водата се смесва с активна утайка.
За да се увеличи скоростта на реакцията, суспензията се обогатява с кислород. Има случаи, когато аерационни резервоари са включени в автономните канализационни системи на крайградски сгради. За тези цели са разработени преносими резервоари, които за удобство се монтират вътре в септични ями. За да се повиши ефективността на аерационните резервоари, те могат да бъдат оборудвани със специални уловители, които позволяват отстраняването на мазнини и маслени продукти от отпадъците.
Биологични филтри
Канализационните структури често съдържат биологични филтри. По правило говорим за вградени елементи. Биофилтрите обикновено подобряват системите за локално третиране. Основното активно вещество за биологична филтрация са специални бактерии, които значително ускоряват процеса на разграждане на отпадъците. Резултатът е сравнително чиста вода, която не съдържа компоненти, вредни за околната среда. Допуска се източване в земята или най-близкия водоем.
Душове
Целта на пречиствателните съоръжения е да отстраняват вредните неорганични и органични примеси от отпадъчните води. След това филтрираната вода може да се използва за напояване на градове и полета. Събирането, транспортирането и пречистването на стопена и дъждовна вода се извършва чрез дъждовна канализационна система. Традиционните канализационни линии не са предназначени за тези цели.
Благодарение на пречиствателната система за дъждовна канализация, основите, пътните настилки и тревните площи са защитени. Ако всичко е направено правилно, градинската площ няма да се наводни през пролетта и по време на проливни дъждове. Излишната вода се отвежда в общ колектор чрез система от улуци и тръби. Съгласно разпоредбите, дъждовната канализация трябва да бъде монтирана под нивото на замръзване, така че да може да функционира непрекъснато по всяко време на годината. Системата включва филтри за елиминиране на малки фракции (пясък, стъклени частици, камъчета и др.). В резултат на това колекторът получава пречистена вода.
В случаите, когато е необходимо по-пречистено пречистване на отпадъчните води, пречиствателните съоръжения се допълват със сорбционни модули и филтри за отстраняване на нефтопродукти. Това дава възможност да се постигне такова ниво на чистота на отпадъците, че готовата течност да може да се излива в резервоари или да се използва за напояване на зеленчукови градини и цветни лехи. Поддръжката на съоръженията за дъждовна вода включва периодична подмяна на филтриращите патрони.
Автономни системи
По дизайн автономните канализационни системи са много подобни на местните пречиствателни станции за отпадни води. Въпреки че със сигурност има определени разлики. Този тип съоръжения за пречистване на отпадъчни води включват септични ями и резервоари за натрупване на отпадъци. Първо, отпадъчните води се натрупват вътре в системата и след това се подлагат на процедура за филтриране.
Блокове и модули
Благодарение на блоковия и модулния тип пречиствателни съоръжения се постига по-дълбоко третиране на отпадъците. По правило заводите, фабриките и промишлените цехове са оборудвани с конструкции от този тип.
Използването на блокове и модули ви позволява да постигнете следните цели:
- Високо качество на крайния резултат от почистването.
- Намаляване на процента на утайки в пречистената вода.
- Опазване на околната среда от вредни влияния.
- Възможност за повторно използване на пречистена вода.
Блоковите и модулните системи превъзхождат най-простите пречиствателни станции по ефективност и производителност. Техният потенциал е напълно достатъчен да обслужват всички къщи в района. Блоковете и модулите се справят добре с температурните колебания и могат да се използват в райони със суров климат.
Кой вариант е по-добър
За да се вземе решение за вида на системата за лечение, се препоръчва да се съсредоточите върху следните критерии:
- Общият обем на отпадъчните води, генерирани от това съоръжение през деня.
- Къде се намират пречиствателните съоръжения - под земята или на нейната повърхност. Районите с високо ниво на подпочвените води изискват използването на повърхностни комуникации.
- От какво се състоят пречиствателните станции: списък на отделните раздели обикновено се съдържа в придружаващите инструкции.
- Специфика на инсталиране на пречиствателни съоръжения. Пластмасовите септични ями са най-подходящи за самостоятелно инсталиране.
Някои разновидности работят напълно автономно. Други модели пречиствателни станции изискват електричество. По време на строителството е необходимо да се вземат предвид съществуващите санитарни стандарти. Конструкциите, които се обслужват от канализационен камион, трябва да имат свободен достъп.
Специфика на дизайна
В процеса на изготвяне на проект за пречиствателни съоръжения трябва да се изчислят всички рискове, които могат да повлияят на ефективността на системата. Отчитането се изисква и от съществуващата законодателна рамка, която разписва всички основни изисквания за опазване на околната среда. Пречиствателните съоръжения могат да бъдат разположени изключително в санитарно-охраняемите зони.
Докато работите по проекта, имайте предвид следните точки:
- Размери и обем на системата.
- Най-подходящия модел.
- Дълбочина на преминаване на подпочвените води.
- Нивото на замръзване на земята на обекта.
- Изпълнение на модула.
- Тип почистващи устройства.
- Специфика на монтажните дейности.
За да избегнете искове от санитарни и лицензиращи органи, трябва да придобиете редица документи:
- Договор за покупка или наем на земя.
- Инсталационен чертеж на комуникационни и системни блокове.
- Резултати от проверки и инспекции.
- Технически условия за експлоатация на водните ресурси.
- Информация за потреблението на вода.
- Подробно описание на пречиствателните съоръжения.
Градски пречиствателни станции
1. Цел.
Оборудването за пречистване на вода е проектирано да пречиства градските отпадъчни води (смес от битови и промишлени отпадъчни води от обществени комунални съоръжения), за да отговарят на стандартите за заустване в рибарски резервоар.
2. Обхват на приложение.
Производителността на пречиствателните съоръжения варира от 2500 до 10 000 кубически метра/ден, което е еквивалентно на потока отпадъчни води от град (село) с население от 12 до 45 хиляди души.
Изчислен състав и концентрация на замърсители в изходната вода:
- ХПК – до 300 – 350 mg/l
- БПК общ – до 250 -300 mg/l
- Суспендирани вещества – 200 -250 mg/l
- Общ азот – до 25 mg/l
- Амониев азот – до 15 mg/l
- Фосфати – до 6 mg/l
- Нефтопродукти – до 5 mg/l
- ПАВ – до 10 mg/l
Стандартно качество на почистване:
- БПК общо – до 3,0 mg/l
- Суспендирани вещества – до 3,0 mg/l
- Амониев азот – до 0,39 mg/l
- Нитритен азот – до 0,02 mg/l
- Нитратен азот – до 9,1 mg/l
- Фосфати – до 0,2 mg/l
- Нефтопродукти – до 0,05 mg/l
- ПАВ – до 0,1 mg/l
3. Състав на пречиствателните съоръжения.
Технологичната схема за пречистване на отпадъчни води включва четири основни блока:
- механично почистващо устройство - за отстраняване на едри отпадъци и пясък;
- пълно биологично пречистване - за отстраняване на основната част от органичните замърсители и азотни съединения;
- блок за дълбоко пречистване и дезинфекция;
- единица за обработка на утайки.
Механично пречистване на отпадъчни води.
За отстраняване на груби замърсявания се използват механични филтри, осигуряващи ефективно отстраняване на замърсители с размер над 2 mm. Отстраняването на пясъка се извършва в пясъчни уловители.
Извозването на отпадъци и пясък е напълно механизирано.
Биологично лечение.
На етапа на биологично третиране се използват аерационни резервоари за нитриденитрификатор, което осигурява паралелно отстраняване на органични вещества и азотни съединения.
Нитриденитрификацията е необходима, за да се изпълнят стандартите за изпускане на азотни съединения, по-специално неговите окислени форми (нитрити и нитрати).
Принципът на работа на тази схема се основава на рециркулацията на част от утайковата смес между аеробната и аноксичната зона. В този случай окисляването на органичния субстрат, окисляването и редукцията на азотните съединения не се извършва последователно (както в традиционните схеми), а циклично, на малки порции. В резултат на това процесите на нитриденитрификация протичат почти едновременно, което позволява отстраняването на азотните съединения без използването на допълнителен източник на органичен субстрат.
Тази схема се прилага в аерационни резервоари с организиране на аноксични и аеробни зони и с рециркулация на сместа от утайки между тях. Рециркулацията на утайковата смес се извършва от аеробната зона към денитрификационната зона чрез еърлифтове.
В аноксичната зона на аерационния резервоар за нитриденитрификатор се осигурява механично (потопяеми смесители) смесване на утайковата смес.
Фигура 1 показва схематична диаграма на аерационен резервоар за нитрид-денитрификатор, когато връщането на утайковата смес от аеробната зона към аноксичната зона се извършва под хидростатично налягане през гравитационен канал, подаването на утайковата смес от края на аноксичната зона до началото на аеробната зона се осъществява чрез еърлифтове или потопяеми помпи.
Първоначалните отпадъчни води и обратната утайка от вторичните утаителни резервоари се подават в зоната на дефосфатизация (безкислородна), където протича хидролиза на високомолекулни органични замърсители и амонификация на азотсъдържащи органични съединения в отсъствието на кислород.
Схематична диаграма на аерационен резервоар за нитриденитрификатор със зона за дефосфатизация
I – зона на дефосфатизация; II – денитрификационна зона; III – зона на нитрификация, IV – зона на утаяване
1- отпадъчни води;
2- обратна утайка;
4- еърлифт;
6-тинеста смес;
7- канал за циркулираща утайкова смес,
8- пречистена вода.
След това сместа от утайки навлиза в аноксичната зона на аерационния резервоар, където се извършва отстраняването и унищожаването на органични замърсители, амонификация на азотсъдържащи органични замърсители от факултативни микроорганизми на активна утайка в присъствието на свързан кислород (кислород от нитрити и нитрати, образувани при последващият етап на пречистване) с едновременна денитрификация също се случва. След това сместа от утайки се изпраща в аеробната зона на аерационния резервоар, където се извършва окончателното окисление на органичните вещества и нитрификацията на амониевия азот с образуването на нитрити и нитрати.
Протичащите в тази зона процеси налагат интензивно аериране на пречистените отпадъчни води.
Част от утайковата смес от аеробната зона постъпва във вторични утаителни резервоари, а другата част се връща в аноксичната зона на аерационния резервоар за денитрификация на окислени форми на азот.
Тази схема, за разлика от традиционните, позволява, наред с ефективното отстраняване на азотните съединения, да се повиши ефективността на отстраняването на фосфорните съединения. Благодарение на оптималното редуване на аеробни и анаеробни условия по време на рециркулация, способността на активната утайка да натрупва фосфорни съединения се увеличава 5-6 пъти. Съответно се увеличава ефективността на отстраняването му с излишната утайка.
Въпреки това, в случай на повишено съдържание на фосфати в изходната вода, за да се отстранят фосфатите до стойност под 0,5-1,0 mg/l, ще е необходимо пречистената вода да се третира с реагент, съдържащ желязо или алуминий. (например алуминиев оксихлорид). Най-препоръчително е реагентът да се въведе преди съоръженията за последваща обработка.
Отпадъчните води, избистрени във вторичните утаители, се изпращат за допълнително третиране, след това за дезинфекция и след това в резервоара.
Основният изглед на комбинираната структура - аерационен резервоар за нитриденитрификатор е показан на фиг. 2. 
Съоръжения за последващо третиране.
БИОСОРБЕР– инсталация за дълбоко допречистване на отпадъчни води. По-подробно описание и общи видове инсталации.
БИОСОРБЕР– вижте в предишния раздел.
Използването на биосорбер дава възможност за получаване на вода, пречистена, за да отговаря на стандартите MPC за рибарски резервоар.
Високото качество на пречистване на водата с биосорбери позволява използването на UV инсталации за дезинфекция на отпадни води.
Съоръжения за третиране на утайки.
Като се има предвид значителният обем на утайките, генерирани по време на пречистването на отпадъчните води (до 1200 кубически метра / ден), за намаляване на обема им е необходимо да се използват конструкции, които осигуряват тяхното стабилизиране, уплътняване и механично обезводняване.
За аеробна стабилизация на седименти се използват структури, подобни на аерационни резервоари с вграден утайкоуплътнител. Подобно технологично решение позволява да се елиминира последващото гниене на получените утайки, както и да се намали обемът им приблизително наполовина.
По-нататъшно намаляване на обема настъпва на етапа на механично обезводняване, което включва предварително сгъстяване на утайката, нейната обработка с реагенти и след това обезводняване на филтърни преси. Обемът на обезводнената утайка за станция с капацитет 7000 кубически метра на ден ще бъде приблизително 5-10 кубически метра на ден.
Стабилизираната и обезводнена утайка се изпраща за съхранение на утайки. Площта на утайковите легла в този случай ще бъде приблизително 2000 кв.м (капацитетът на пречиствателните съоръжения е 7000 куб.м/ден).
4. Конструктивно проектиране на пречиствателни съоръжения.
Конструктивно пречиствателните съоръжения за механично и пълно биологично пречистване са изпълнени под формата на комбинирани конструкции на базата на нефтени резервоари с диаметър 22 и височина 11 m, покрити с покрив отгоре и оборудвани с вентилация, вътрешно осветление и системи за отопление. (консумацията на охлаждаща течност е минимална, тъй като основният обем на конструкцията е зает от изходна вода, която има температура в диапазона не по-ниска от 12-16 градуса).
Производителността на една такава структура е 2500 кубически метра на ден.
Аеробният стабилизатор с вграден утайкоуплътнител е проектиран по подобен начин. Диаметърът на аеробния стабилизатор е 16 m за станции с капацитет до 7,5 хиляди кубически метра на ден и 22 m за станция с капацитет 10 хиляди кубически метра на ден.
Да се постави етап за дообработка – на база инсталации BIOSORBER BSD 0.6, инсталации за дезинфекция на пречистени отпадъчни води, станция за продухване, лаборатория, битови и помощни помещения изискват сграда с ширина 18 м, височина 12 м и дължина за станция с капацитет 2500 куб. м. на ден - 12 м, 5000 куб. метра на ден - 18, 7500 - 24 и 10 000 куб.м/ден - 30 м.
Спецификация на сгради и конструкции:
- комбинирани конструкции – нитриденитрификаторни аеротенкове с диаметър 22 m – 4 бр.;
- производствено-битова сграда 18х30 м със съоръжение за последваща обработка, нагнетателна станция, лаборатория и битови помещения;
- аеробен стабилизатор с комбинирана конструкция с вграден утайкоуплътнител с диаметър 22 м - 1 бр.;
- галерия с ширина 12 м;
- утайки 5 хил. кв.м.
Преди да се проектират пречиствателни съоръжения за битови или други видове отпадъчни води, е важно да се установи техният обем (количеството отпадъчни води, генерирани за определен период от време), наличието на примеси (токсични, неразтворими, абразивни и др.) и други параметри.
Видове отпадъчни води
Инсталирани са пречиствателни станции за различни видове отпадъчни води.
- Битови отпадъчни води– това са канали от водопроводни инсталации (мивки, мивки, тоалетни и др.) на жилищни сгради, включително частни къщи, както и институции, обществени сгради. Битовите отпадъчни води са опасни като развъдник на патогенни бактерии.
- Промишлени отпадъчни водисе формират в предприятията. Категорията се характеризира с възможно наличие на различни примеси, някои от които значително усложняват процеса на пречистване. Индустриалните пречиствателни станции обикновено са сложни по дизайн и имат няколко етапа на пречистване. Пълнотата на такива структури се избира в съответствие със състава на отпадъчните води. Промишлените отпадъчни води могат да бъдат токсични, киселинни, алкални, да съдържат механични примеси и дори радиоактивни.
- Дренажни каналипоради начина на образуване се наричат още повърхностни. Те се наричат още дъждовни или атмосферни. Този вид дренаж представлява течност, образувана по покриви, пътища, тераси и площади по време на валежите. Пречиствателните станции за дъждовна вода обикновено включват множество етапи и са способни да отстраняват различни видове замърсители (органични и минерални, разтворими и неразтворими, течни, твърди и колоидни) от течността. Дъждовните канали са най-малко опасни и най-малко замърсени от всички.
Видове пречиствателни съоръжения
За да разберете от какви блокове може да се състои един пречиствателен комплекс, трябва да знаете основните видове съоръжения за пречистване на отпадъчни води.
Те включват:
- механични конструкции,
- инсталации за биорафиниране,
- единици за насищане с кислород, които обогатяват вече пречистена течност,
- адсорбционни филтри,
- йонообменни блокове,
- електрохимични инсталации,
- оборудване за физическо и химическо почистване,
- инсталации за дезинфекция.
Оборудването за пречистване на отпадъчни води също включва конструкции и резервоари за съхранение и съхранение, както и за обработка на филтрирана утайка.
Принцип на работа на комплекса за пречистване на отпадъчни води
Комплексът може да реализира схема на пречиствателни съоръжения с надземно или подземно изпълнение.
Пречиствателни съоръжения за битови отпадъчни води се монтират във вилни селища, както и в малки населени места (150-30 000 души), в предприятия, в областни центрове и др.
Ако комплексът е инсталиран на повърхността на земята, той има модулен дизайн. С цел минимизиране на щетите, намаляване на разходите и разходите за труд за ремонт на подземни конструкции, телата им са изработени от материали, чиято здравина им позволява да издържат на натиска на почвата и подземните води. Освен всичко друго, такива материали са издръжливи (до 50 години експлоатационен живот).
За да разберем принципа на работа на пречиствателните станции за отпадъчни води, нека разгледаме как функционират отделните етапи на комплекса.
Механично почистване
Този етап включва следните видове структури:
- първични утаители,
- пясъчни капани,
- решетки за задържане на отпадъци и др.
Всички тези устройства са предназначени да елиминират суспендирани вещества, големи и малки неразтворими примеси. Най-големите включвания се задържат от скарата и попадат в специален подвижен контейнер. Така наречените пясъчни капани имат ограничена производителност, следователно, когато интензивността на подаването на отпадъчни води към пречиствателните станции е повече от 100 кубични метра. m на ден, препоръчително е да инсталирате две устройства паралелно. В този случай тяхната ефективност ще бъде оптимална; пясъкоуловителите ще могат да задържат до 60% от суспендираните вещества. Задържаният пясък с вода (пясъчна маса) се изхвърля на пясъчни площадки или в пясъчен бункер.
Биологично лечение
След отстраняване на по-голямата част от неразтворимите примеси (почистване на отпадъчните води), течността за по-нататъшно пречистване влиза в аерационния резервоар - сложно многофункционално устройство с разширена аерация. Аерационните резервоари ще бъдат разделени на секции за аеробно и анаеробно пречистване, поради което, едновременно с разграждането на биологични (органични) примеси, фосфатите и нитратите се отстраняват от течността. Това значително повишава ефективността на втория етап от лечебния комплекс. Освободената от отпадъчните води активна биомаса се задържа в специални блокове, натоварени с полимерен материал. Такива блокове се поставят в зоната на аериране.
След аеротенка утайковата маса преминава във вторичен утаител, където се разделя на активна утайка и пречистени отпадъчни води.
Допълнително лечение
Допълнителното третиране на отпадъчните води се извършва с помощта на самопочистващи се пясъчни филтри или с помощта на съвременни мембранни филтри. На този етап количеството на суспендирани твърди вещества във водата се намалява до 3 mg/l.
Дезинфекция
Дезинфекцията на пречистените отпадъчни води се извършва чрез третиране на течността с ултравиолетова светлина. За да се повиши ефективността на този етап, биологичните пречиствателни станции са оборудвани с допълнително продухващо оборудване.
Отпадъчните води, които са преминали през всички етапи на пречиствателния комплекс, са безопасни за околната среда и могат да се изхвърлят в резервоар.
Проектиране на пречиствателни системи
Пречиствателните съоръжения за промишлени отпадъчни води са проектирани, като се вземат предвид следните фактори:
- нивото на подземните води,
- дизайн, геометрия, местоположение на захранващия колектор,
- пълнота на системата (тип и брой блокове, определени предварително въз основа на биохимичен анализ на отпадъчни води или техния прогнозен състав),
- местоположението на компресорните агрегати,
- наличие на свободен достъп за превозни средства, които ще извозват отпадъци, уловени от решетки, както и за оборудване за изхвърляне на отпадни води,
- възможно поставяне на изхода за пречистена течност,
- необходимостта от използване на допълнително оборудване (определено от наличието на специфични примеси и други индивидуални характеристики на обекта).
Важно: Пречиствателните съоръжения за повърхностни отпадъчни води трябва да се проектират само от компании или организации със сертификат SRO.
Монтаж на инсталации
Правилното инсталиране на пречиствателни съоръжения и липсата на грешки на този етап до голяма степен определят дълготрайността на комплексите и тяхната ефективност, както и непрекъснатата работа - един от най-важните показатели.
Инсталационната работа включва следните стъпки:
- разработване на инсталационни схеми,
- оглед на обекта и установяване на готовността му за монтаж,
- строителни работи,
- свързване на инсталации с комуникации и свързването им помежду си,
- въвеждане в експлоатация, настройка и настройка на автоматизацията,
- доставка на обекта.
Пълният набор от монтажни работи (списък на необходимите операции, обем на работа, време, необходимо за изпълнението им и други параметри) се определят въз основа на характеристиките на обекта: неговата производителност, пълнота), както и като се вземат предвид характеристиките на мястото на инсталиране (вид релеф, почва, местоположение на подпочвените води и др.).
Поддръжка на пречиствателна станция
Навременната и професионална поддръжка на пречиствателните станции гарантира ефективността на оборудването. Следователно такава работа трябва да се извършва от специалисти.
Обхватът на работата включва:
- отстраняване на задържани неразтворими включвания (едри отломки, пясък),
- определяне на количеството образувана утайка,
- проверка на съдържанието на кислород,
- контрол на работата по химични и микробиологични показатели,
- проверка на функционирането на всички елементи.
Най-важният етап от поддръжката на местните пречиствателни съоръжения е наблюдението на работата и профилактиката на електрическото оборудване. Обикновено вентилаторите и трансферните помпи попадат в тази категория. Инсталациите за ултравиолетова дезинфекция също изискват подобна поддръжка.