Принцип работы и виды локально-очистных сооружений

В отличие от центральных очистных станций, локальные сооружения устанавливаются непосредственно на территории частных домов, дач, коттеджных поселков или предприятий. Они позволяют решить проблему утилизации сточных вод там, где отсутствует возможность подключения к централизованной канализационной системе.

Современные ЛОС имеют высокую степень очистки сточных вод – от 95% до 98%. Благодаря своей компактности и эффективности с каждым годом они набирают все большей популярности как среди владельцев частных домов, так и на предприятиях малого и среднего бизнеса.

Принцип работы ЛОС

Принцип работы локальных очистных сооружений основан на использовании нескольких камер, которые последовательно проходят сточные воды.

Особенности работы конкретного ЛОС зависят от сферы его применения. В станциях могут использоваться разные методы очистки среды:

1. Механическая – используется для работы с ливневыми стоками.

Здесь происходит удаление крупных неорганических примесей (песок, грязь, пластик и т.д.) с помощью решеток, сит или песколовок. Это технология, которая не подходит для органики и химических примесей.

2. Химическая — используются в промышленности.

С помощью различных реактивов опасные и вредные вещества становятся нерастворимыми и выпадают в осадок. Далее их можно удалить механическим способом. Аналогичным образом в промышленности применяются физико-химические методы. В этом случае для очистки стоков используют не только реагенты, но и различные физические процессы.

Некоторые ЛОС могут работать по принципу биологической очистки. Он основан на деятельности аэробных бактерий, которые активно размножаются и питаются органическими веществами в присутствии кислорода. Для обеспечения эффективной работы этих микроорганизмов в систему подается воздух с помощью компрессора или аэратора.

Последовательность очистки

Процесс очистки в типичной станции биологической очистки можно разделить на следующие стадии:

• поступление сточных вод в приемную камеру или отстойник;
• первичное отстаивание, где происходит отделение твердых частиц;
• аэрация и биологическая очистка в аэротенке;
• вторичное отстаивание для отделения активного ила;
• доочистка и обеззараживание;
• отвод очищенной воды.

Эффективность работы ЛОС зависит от температуры сточных вод, концентрации загрязняющих веществ, наличия достаточного количества кислорода и общей нагрузки на систему.

Виды локальных очистных сооружений

В зависимости от принципа работы, конструктивных особенностей и степени очистки, выделяют несколько основных видов локальных очистных сооружений.

Септики

Наиболее простой и доступный вид ЛОС. Представляет собой герметичный резервуар, разделенный на несколько камер, где происходит естественное отстаивание стоков и частичное их разложение анаэробными бактериями. Основные типы септиков:

• однокамерные – простейшая конструкция, где все процессы очистки происходят в одном резервуаре;
• двухкамерные – более эффективны, так как имеют отдельные камеры для отстаивания и биологической очистки;
• трехкамерные – обеспечивают более качественную очистку за счет дополнительной камеры для доочистки.

Септики обеспечивают очистку стоков только на 60-70% и требуют дополнительных фильтрационных полей или колодцев для доочистки.

Станции биологической очистки (СБО)

Более совершенный тип ЛОС, обеспечивающий высокую степень очистки (до 98%). Работают на основе активного ила, который в присутствии кислорода перерабатывает органические загрязнения. Основные типы СБО:

• с прикрепленной биопленкой – бактерии находятся на специальных носителях (биофильтрах);
• с активным илом – бактерии свободно плавают в аэротенке;
• комбинированные – совмещают оба принципа работы.

СБО представляют собой сложную конструкцию и требуют постоянного электроснабжения для работы компрессоров.

Фильтрационные системы

Используются как дополнительный этап очистки после септиков или как самостоятельные сооружения для очистки слабозагрязненных стоков.

Основные типы:

фильтрационные колодцы – вертикальные конструкции для фильтрации в грунт;

фильтрационные поля – горизонтальные дренажные системы;

фильтрующие траншеи – линейные конструкции с фильтрующим материалом.

Песчано-гравийные фильтры

Конструкции, в которых очистка происходит за счет фильтрации сточных вод через слои песка, гравия и щебня различной фракции. Могут использоваться как самостоятельно, так и в комплексе с септиками.

Биофильтры

Сооружения, в которых сточные воды проходят через слой фильтрующего материала, покрытого биопленкой из микроорганизмов. Различают биофильтры:

• капельные – сточные воды подаются сверху и медленно проходят через фильтрующий материал;
• погружные – фильтрующий материал погружен в сточные воды.

Мембранные биореакторы (МБР)

Современные высокотехнологичные системы, сочетающие биологическую очистку с мембранной фильтрацией. Позволяют достичь максимальной степени очистки, но имеют высокую стоимость.

Устройство локально-очистных сооружений

Конструкция ЛОС зависит от их типа и производителя, но можно выделить общие элементы, характерные для большинства современных систем биологической очистки:

1. Приемная камера – резервуар, куда поступают сточные воды от дома или предприятия. Здесь происходит первичное отстаивание и задержка крупных загрязнений.

2. Аэротенк – основная камера, где происходит биологическая очистка с помощью активного ила. Оснащается системой аэрации для насыщения воды кислородом.

3. Вторичный отстойник – камера, где происходит отделение очищенной воды от активного ила.

4. Стабилизатор ила – отсек для сбора и переработки избыточного активного ила.

5. Система аэрации – компрессоры, аэраторы и воздуховоды, обеспечивающие подачу кислорода в систему.

6. Блок управления – электронная система, контролирующая работу всех компонентов ЛОС.

7. Система дезинфекции – устройства для обеззараживания очищенной воды (УФ-лампы, хлораторы и т.д.).

8. Выходной колодец – место сбора очищенной воды перед ее отводом в грунт или водоем.

Корпус современных ЛОС обычно изготавливается из прочных полимерных материалов (полипропилен, стеклопластик), устойчивых к коррозии и механическим воздействиям. Размеры и форма корпуса зависят от производительности системы и условий установки.

Преимущества и недостатки

Локальные очистные сооружения имеют множество преимуществ, среди них:

• обеспечивают высокую степень очистки сточных вод, что минимизирует негативное воздействие на окружающую среду;
• не требуют подключения к централизованной канализации, что особенно важно для удаленных объектов;
• требуют минимальных расходов на обслуживание (особенно для систем с самотечным принципом работы);
• обладают длительным сроком службы — 50 лет и более;
• занимают относительно небольшую площадь на участке;
• могут повторно использоваться для полива, технических нужд и т.д.

Одним из основных недостатков очистных сооружений является высокая стоимость установки. Кроме того, они нуждаются в регулярном обслуживании, включающем откачку ила, проверку работы механизмов и замену расходных материалов.

Большинство современных ЛОС также требуют постоянного электроснабжения, а в условиях холодного климата может потребоваться дополнительное утепление из-за чувствительности систем к температурным условиям.

Важно учитывать, что не все типы ЛОС можно установить на участках с высоким уровнем грунтовых вод или в глинистых почвах, что ограничивает их применение в определенных регионах. При неправильной эксплуатации, например, при использовании агрессивных химических средств или превышении расчетной нагрузки, возможно нарушение работы всей системы.

Критерии выбора локальных очистных сооружений

При выборе ЛОС для частного дома или предприятия следует учитывать следующие факторы:

• Количество пользователей – от этого зависит требуемая производительность системы. Для расчета обычно используют норму 200-250 литров сточных вод на человека в сутки.
• Режим эксплуатации – постоянное проживание или сезонное использование. Для сезонного использования подойдут более простые системы.
• Характеристики грунта и уровень грунтовых вод – в сложных условиях (высокий уровень грунтовых вод, глинистая почва) потребуются специальные решения.
• Климатические условия – в регионах с суровыми зимами необходимо обеспечить защиту системы от промерзания.
• Требуемая степень очистки – зависит от способа утилизации очищенной воды (сброс в водоем, полив и т.д.) и местных экологических норм.
• Возможность установки автономных источников энергии или наличие постоянного электроснабжения.
• Наличие сертификатов качества и соответствия экологическим стандартам.

При выборе конкретной модели ЛОС также рекомендуется проконсультироваться с специалистами, которые помогут оценить все плюсы и минусы и подобрать оптимальное решение.

Как установить ЛОС для частного дома

Установка локальных очистных сооружений для частного дома – ответственный процесс, от качества которого зависит эффективность работы системы и ее долговечность. Рассмотрим основные этапы:

Подготовка к установке

Перед началом работ необходимо получить все разрешения в местных органах и согласовать проект. Далее выбирают место для установки с учетом минимального расстояния от жилого дома, водозаборных сооружений и границ участка. Обычно очистные сооружения располагают не ближе пяти метров от дома и в пределах тридцати–пятидесяти метров от колодцев. Затем проводятся геологические изыскания для определения характеристик грунта и уровня грунтовых вод. На основе полученных данных разрабатывается проект канализационной системы с расчетом нагрузок и производительности ЛОС.

Земляные работы

После завершения проектирования начинается подготовка участка. Сначала размечают границы котлована, затем выкапывают его с учетом размеров очистного сооружения. Важно правильно подготовить основание: дно котлована выравнивают и укладывают песчаную подушку толщиной около двадцати–тридцати сантиметров. Если уровень грунтовых вод высокий, требуется дополнительное укрепление основания бетонной плитой или анкерной системой, предотвращающей всплытие конструкции.

Монтаж очистных сооружений

Установку ЛОС выполняют с помощью крана или другой грузоподъемной техники, после чего корпус опускают в подготовленный котлован. Затем подключают трубопроводы, монтируют систему аэрации и электрическое оборудование. На этом этапе проводят тщательную проверку герметичности соединений, чтобы исключить возможные протечки.

Обратная засыпка и благоустройство

После завершения монтажа проводится обратная засыпка пространства между стенками котлована и корпусом ЛОС. Для этого используют песок или песчано-цементную смесь, утрамбовывая грунт послойно. Далее устанавливают обслуживающие колодцы и вентиляционные трубы, после чего выполняется благоустройство территории.

Пусконаладочные работы

Завершающим этапом является запуск системы. Очистные сооружения заполняют водой, проверяют исправность оборудования и при необходимости добавляют бактерии для активации биологических процессов. Также выполняют настройку автоматики и контрольных систем. После всех проверок ЛОС готов к эксплуатации.

Установка ЛОС – сложный технический процесс, требующий определенных знаний и опыта. Поэтому рекомендуется доверить эту работу специализированным организациям, которые имеют необходимое оборудование и квалифицированный персонал.

Заключение

Локальные очистные сооружения – это эффективное решение проблемы очистки сточных вод для частных домов, дач и небольших предприятий, не имеющих доступа к централизованной канализации.

Правильно подобранная и установленная система прослужит долгие годы, минимизируя негативное воздействие на окружающую среду и обеспечивая комфортные условия проживания.

Эффективность работы ЛОС во многом зависит от правильной эксплуатации и регулярного обслуживания. Соблюдение рекомендаций производителя, своевременная откачка ила и проверка работы оборудования позволят продлить срок службы системы и обеспечить ее бесперебойную работу.

Несмотря на относительно высокую стоимость установки, локальные очистные сооружения являются долгосрочной инвестицией в экологическую безопасность и комфорт. Они не только решают проблему утилизации стоков, но и позволяют рационально использовать водные ресурсы.