Локальные очистные сооружения сточных вод

Что такое локальные очистные сооружения?

Локальные очистные сооружения (ЛОС) – это сложный технологический комплекс зданий, сооружений и оборудования, основной функцией которого является сбор и неполное очищение ливневых, хозбытовых, производственных стоков до нормативных показателей сброса в сети общегородской канализации, с последующей доочисткой их на районных (городских) канализационных очистных сооружениях (КОС) до норм выпуска в водоём.

Можно заметить, что основная отличительная черта — производится неполная очистка до некоторых показателей, удовлетворяющих требованиям эксплуатантов последующих по технологической цепочке очистных сооружений. Таким образом, для центральных канализационных очистных сооружений ЛОС являются своего рода предварительными фильтрами. 

Интерактивная схема очистных сооружений

Наведите на изображение для просмотра описания

Локальные очистные сооружения состоят из набора оборудования, которое отвечает за разные степени очистки. В состав биологических очистных сооружений обязательно входят:

• механические решетки
• песколовки
• установки механического обезвоживания осадка
• блоки биологической очистки
• блоки глубокой очистки
• станция дозирования реагентов
• установка ультрафиолетового обеззаражживания
• воздуходовки

Локальные очистные сооружения (ЛОС) могут использоваться как автономные системы в удаленных или малонаселенных районах, где подключение к центральной канализации невозможно или экономически нецелесообразно. В таких случаях ЛОС обеспечивают полный цикл очистки сточных вод и сброс очищенной воды в водоем или на полив. Это особенно актуально в сельской местности, на дачных участках и в частных коттеджах.

Рассмотрим более подробно виды локальных очистных сооружений.

Виды локальных очистных сооружений

Разные виды локальных очистных сооружений используются в зависимости от специфических условий и требований к очистке сточных вод. Вот более подробное объяснение, почему выбирают тот или иной тип:

1. Септики

• Простота и экономичность: септики просты в установке и обслуживании, что делает их популярным выбором для частных домов.
• Подходит для небольших объемов сточных вод. Эффективны для очистки сточных вод от одного или нескольких домов.
• Минимальные эксплуатационные затраты: не требуют постоянного энергоснабжения или сложного оборудования.

Хотя септики экономичны и просты в эксплуатации, они имеют ограничения:

1. Низкая степень очистки (обычно до 70–80%), что требует регулярного откачивания осадка.
2. Не подходят для сброса стоков в водоемы без дополнительной доочистки.
3. Требуют регулярного обслуживания (чистка, дезинфекция).

2. Аэротенки

• Высокая степень очистки: использование аэрации позволяет эффективно удалять органические вещества и азот.
• Подходит для более крупных объектов: часто используются в коттеджных посёлках или небольших предприятиях.
• Требуют энергоснабжения: необходимы для работы компрессоров, обеспечивающих аэрацию.

3. Биофильтры

• Экологичность: используют естественные процессы для очистки сточных вод.
• Компактность: занимают меньше места по сравнению с другими системами.
• Подходят для различных условий: могут быть адаптированы для разных типов сточных вод.

4. Мембранные биореакторы

• Высокая эффективность: обеспечивают очень высокую степень очистки, включая удаление микроорганизмов и взвешенных частиц.
• Компактность и универсальность: могут использоваться в условиях ограниченного пространства.
• Подходят для объектов с высокими требованиями к качеству очищенной воды. Например, для повторного использования воды.

5. Песчаные фильтры

• Дополнительная очистка: используются для доочистки сточных вод после первичной обработки.
• Простота конструкции: Не требуют сложного оборудования.
• Эффективность в удалении взвешенных веществ: хорошо справляются с механической фильтрацией.

Выбор конкретного типа очистного сооружения зависит от множества факторов, включая объем сточных вод, требования к качеству очищенной воды, доступное пространство, бюджет и экологические условия.

Локальные очистные сооружения центральной канализации

Входят в состав центральных городских канализационных сетей.

Применяют их в хозяйственно-бытовых целях (стоки поступают из места локального проживания населения — районов, кварталов) и в производственных (очистка отработанной воды цехов разных предприятий).

Пройдя обработку на них, стоки перенаправляются в горколлектор, а далее на масштабный комплекс КОС, состоящий из нескольких автоматизированных объектов, предназначенных для дальнейшей доочистки. Данные ОС возводятся уже за чертой города, вокруг них устраивается санитарная зона. Проживание и отдых на данной территории строго запрещены. Эксплуатация ведётся специально обученным техническим персоналом.

Промышленные ЛОС для переработки промстоков размещаются, как правило, на территории соответствующих предприятий.

Схема очистки сточных вод

Состав локальных очистных сооружений

Состав предполагает многоступенчатый способ очистки, состоящий из следующих стадий:

• механическая очистка
• физико-химическая очистка
• биологическая очистка

Доочистка в ЛОС (очистных сооружениях канализации) отсутствует.

Рассмотрим каждую стадию более подробно.

Механическая очистка

В подаваемых стоках содержится большое количество нерастворённых неорганических примесей. При одновременном осаждении неорганики и органики в отстойных зонах становится затруднительно удалять осадок из-за снижения его вязкости. Одновременно осадок разделяется на тяжелую и лёгкую фракции, происходит накопление песка в отстойниках. Это приводит к сложностям в эксплуатации следующего оборудования в моменты загрязнения его песком.

Для этого в схеме ОС за решетками предусматриваются специальные устройства, называемые песколовками. Их назначение — осаждение тяжелых загрязнений (песок, шлак, бой стекла) под воздействием гравитации.

Очищенные от крупного мусора стоки поступают на следующую ступень, где очищаются от масел и нефтепродуктов. Для этих целей используются жироуловители (жироотделители, жироловки), нефтеуловители и флотаторы.

Жироловки бывают нескольких видов: горизонтальные и вертикальные по типу колодцев (округлой формы), наземного или подземного заглублённого исполнения. Преимущество за колодцами, представляющими из себя конусообразные емкости, по краям которых расположены желоба. По этим желобам жировые и нефтяные микрозагрязнения стекают в приемник и накапливаются там в виде всплывающей жировой пленки.

Физико-химическая очистка

Пройдя механическую очистку, стоки обрабатываются реагентами — это физико-химическая очистка. Она неотъемлема, потому что биоценоз перерабатывает не всю органику, поэтому в водах остаются мельчайшие растворенные частицы (нефтепродукты, пища).

Молекулы соединений слипаются между собой, образуя комья или хлопья, которые затем оседают вниз реактора.

Химическая обработка состоит из трех стадий:

• приготовление и дозирование рабочих растворов флокулянтов и коагулянтов на реагентных установках
• перемешивание с коагулянтами и флокулянтами
• образование хлопьев и седиментация

На первой стадии происходит приготовление рабочих растворов из крепких концентратов и сухого сырья. Далее раствор дозируется в смесители. Смешение может проводиться с помощью мешалок, расположенных в реакторах, или воздушным барботированием.

Далее стоки с реагентами перенаправляются в камеру хлопьеобразования, где под действием собственного веса образовавшиеся хлопья оседают вниз.

После накопления осадок утилизируется, а очищенная вода подается на биологическую очистку.

Биологическая очистка сточных вод

Главную роль в биологической очистке играют различные сообщества бактерий и прочих простейших (активный ил), способные не только перерабатывать растворённые и взвешенные органические загрязнения, но и самоорганизовываться в колонии.

Умение биоценоза образовывать хлопья основывается главным образом на наличии питания: при очень большой концентрации корма происходит дробление колоний и образование нитчатых форм бактерий; при его нехватке объемы хлопьев ила снижаются и ухудшается его способность к оседанию. 1 мг микроорганизмов в среде переизбытка питания и отсутствия вредоносных факторов за 1 сутки может репродуцироваться и образовать десятки грамм живой биомассы. Именно из-за умения скорого воспроизводства популяции и, как следствие, высокой скорости переработки питательных загрязнений основано применение биологического метода очистки.

В аэротенках и биофильтрах аэрация осуществляется при помощи воздуходувок и аэрационных систем, рециркуляция биоценоза проводится при помощи системы эрлифтов, работающих от нагнетаемого компрессорами воздуха.

В блоках биологической очистки происходит аэрирование — насыщение стоков кислородом воздуха. Попутно нагнетаемый воздух осуществляет интенсивное перемешивание сточных вод с активным илом, содержащим аэробные бактерии. Они могут представлять опасность для человека, но в то же время играют главную роль в биологической очистке, включая атмосферный кислород в процесс окисления и разложения загрязнений.

Перед подачей стоков в биологические блоки необходимо провести предварительную нейтрализацию pH и удаление агрессивных химических веществ (например, хлора, кислот, щелочей), которые могут ингибировать работу микроорганизмов. Это особенно важно при обработке сточных вод от предприятий пищевой, химической и фармацевтической промышленности.

Микроорганизмы активного ила очень восприимчивы к качеству стоков:

• В них обязательно должны находиться питательные вещества для микроорганизмов – органические загрязнения, а чересчур агрессивная среда с химическими веществами уничтожит определенные разновидности бактерий.
• Агрессивные химические вещества, такие как хлор, щелочь, кислоты, должны отсутствовать.
• Соблюдение температурного режима – от +5 ℃ до +30 ℃.
• Соблюдение кислородного режима – аэробные бактерии требуют для нормального функционирования наличие кислорода, для анаэробных бактерий он губителен, и его не должно быть.

В биофильтрах колонии микроорганизмов располагаются внутри самого фильтра на структурах биозагрузки. В аэротенках бактерии перемешиваются потоками воздуха со стоками, очищая их.

Сточные воды очищаются в несколько этапов, постепенно снижая показатели загрязнений.

Основным преимуществом аэротенков и биофильтров перед септиками и искусственными прудами-отстойниками является степень очищения. В аэротенках возможно создавать и поддерживать благоприятные условия для размножения колоний микроорганизмов, очищающих канализационные стоки.

Если биофильтры и аэротенки располагаются в отапливаемых помещениях, то стоки могут очищаться круглогодично, а в прудах-отстойниках это невозможно.

Локальные очистные сооружения канализации для частного дома

Они проектируются, изготавливаются и функционируют по аналогии с городскими ОС. Существенное различие в объемах и габаритных размерах. Эти установки, как правило, монтируются вертикально. Есть модели, пригодные к монтажу в грунтах любого типа.

Локальные очистные сооружения сточных вод для частного дома просты в монтаже, эксплуатации, благодаря пластиковому корпусу, работают бесшумно и без запаха в любую погоду, способны осаждать песок и улавливать нефтепродукты. Степень очистки достигает 98%.

В такие ЛОС сточных вод запрещается сбрасывать:

• ядовитые вещества и химикаты
• волокнистый мусор (шерсть, волосы, нити)
• нерастворимые в воде вещества (пластмассы и т.п.)
• синтетические моющие средства и т. п.

При проектировании ЛОС для частного дома необходимо учитывать следующие факторы:

1. Тип грунта и уровень грунтовых вод — влияют на выбор типа установки и глубину монтажа.
2. Объем сточных вод — определяет необходимую производительность ЛОС.
3. Расстояние до водоема или точки сброса — влияет на требования к степени очистки.
4. Санитарная зона — установка ЛОС должна находиться на безопасном расстоянии от жилых зданий и источников водоснабжения.
5. Разрешение на строительство — в соответствии с местными нормами и санитарными правилами.

При соблюдении этих правил они прослужат на даче долго и эффективно.

Локальные очистные сооружения предприятий

ЛОС, обслуживающие производство, содержат в своей технологической схеме несколько ступеней, гарантирующих очистку сточных вод:

• усреднение расхода поступающих стоков по качеству и количеству
• механическая очистка
• физико-химическая очистка
• очистка в анаэробах
• очистка I ступени в аэробах

Условные обозначения: 1. Установка нейтрализации 2. Приемная камера 3. Флотатор трехступенчатый 4. Сгуститель флотошлама 5. Жиросборник 6. Насос импеллерный 7. Фильтр обезвоживания 8. Установка дегельминтизации 9. Пластиковый контейнер 10. Распредкамера 11. Блок биологической очистки 12. Блок илоуплотнителя 13. Воздуходувка 14. Смеситель 15. Блок доочистки 16. УФ-обеззараживатель 17. Установка технического водоснабжения 18. Установка промывки 19. Реагентная установка.

Локальные очистные сооружения предприятий производят очистку для множества промышленных сфер:

• мясопереработка
• масложиркомбинаты
• птицеводческие комплексы
• рыбопереработка
• заводы по производству пива
• автомойки
• теплоэнергетика
• стеклозаводы и предприятия по производству спирта
• хлебозаводы и другие производства

Первичные стоки сразу поступают в усреднитель, очищаются в сороудерживающей корзине, отфильтровываясь от мусора крупных фракций. Для этого также применяются механизированные решетки.

Из усреднителя сточные воды попадают во флотационную установку, где обрабатываются с помощью особых химических веществ – коагулянтов и флокулянтов. «Склеиваясь» между собой, загрязнения образуют хлопья, которые медленно оседают или всплывают под воздействием микропузырьков воздуха на поверхность (это и есть процесс флотации) и далее отгоняются во флотопену.

После флотационной машины стоки перетекают в анаэробный биореактор, а затем в аэробный реактор I ступени, аэробный реактор II ступени, в которых загрязнения перерабатываются активными бактериями. Далее очищенный сток транспортируется в центральную канализацию.

Важно отметить, что перед биологической очисткой стоки должны быть нейтрализованы и очищены от токсичных компонентов. Это может включать:

• Использование коагулянтов и флокулянтов
• Физико-химическую обработку (флотация, осаждение)
• Нейтрализацию pH
• Удаление масел и нефтепродуктов

Очистные сооружения ливневых стоков

Ливневые стоки имеют достаточное количество включений природного и производственного характера.

Все ОС для ливневых стоков обладают определённой эффективностью и способны чистить на 98%, что является максимальной степенью очистки согласно СНиП 2.04.03-85.

В состав установки входят пескоуловитель, нефтеуловитель-маслобензоотделитель, сорбционный фильтр и резервуар-отстойник.

В пескоуловителе задерживаются песок и тяжёлые взвеси, в нефтеуловителе-маслобензоотделителе задерживаются частички топлива и масел, в сорбционном отделении происходит доочистка до норм спуска в водоём рыбохозяйственного назначения. Завершающей стадией опционально является обеззараживание ультрафиолетовыми лучами. После этого стоки готовы для подачи в реки и водоёмы.

Это оборудование может устанавливаться в раздельные резервуары, соединенные в единую сеть, либо монтироваться в одном резервуаре. Такой резервуар носит название установки глубокой очистки. Строгое соблюдение всех правил монтажа даст гарантию бесперебойной и эффективной работы.

Локальные очистные сооружения цена

Затраты на постройку ЛОС канализации или предприятий выше стоимости ЛОС для дома. В широком доступе такие установки на рынке не представлены в готовом виде, они изготавливаются под заказ у специализированных компаний.

Цена на ЛОС формируется из следующих составляющих:

• проектно-изыскательские работы
• государственная или частная экспертиза проекта
• оборудование, комплектующие, материалы для монтажа
• комплектующие для зданий и сооружений
• земляные работы и вертикальная планировка площадки
• работы по монтажу фундаментов под здания, оборудование
• монтаж оборудования и его обвязки
• монтаж зданий и сооружений
• пусконаладочные работы

Условные обозначения: 1.Блок биологической очистки I ступени 2.Блок биологической очистки 3. Приемная камера 4. Песколовка 5. Установка УФ-обеззараживания сточных вод 6. Блок илоуплотнителя 7. Воздуходувки 8. Установки приготовления и дозации реагентов

Срок окупаемости очистных сооружений 

Срок окупаемости локальных очистных сооружений (ЛОС) напрямую зависит от ряда факторов, которые необходимо учитывать на стадии проектирования и выбора технологии. Основными из них являются:

• Тип установки — от выбора конструкции и технологии очистки зависит как капитальные затраты, так и эксплуатационные расходы. Например, септик — это относительно дешёвое решение, но он требует частой чистки и не обеспечивает высокой степени очистки. Аэротенки и мембранные биореакторы, в свою очередь, имеют более высокую стоимость, но позволяют получать очищенную воду, пригодную для вторичного использования или сброса в водоёмы без дополнительной доочистки.

• Объём сточных вод — чем больше объём, тем выше затраты на оборудование и инфраструктуру. При этом важно правильно рассчитать производительность ЛОС, чтобы избежать перегрузки системы и снижения эффективности очистки.

• Эксплуатационные затраты — включают расходы на электроэнергию, техническое обслуживание, замену компонентов (например, мембран в мембранных установках), а также на химические реагенты (коагулянты, флокулянты, дезинфектанты). Эти расходы могут существенно варьироваться в зависимости от типа ЛОС и состава сточных вод.

Кроме того, срок окупаемости может быть сокращён за счёт возможности рециркуляции очищенной воды — например, для использования в технических нуждах, орошении или мойке. Это особенно актуально для промышленных объектов, где водопотребление велико.

Для частных домовладений срок окупаемости ЛОС может составлять от нескольких до десяти лет, в зависимости от масштаба и сложности системы. В промышленности срок окупаемости обычно выше, но компенсируется снижением штрафов за нарушение экологических норм и возможностью повторного использования воды.

Устройство локальных очистных сооружений: видео

Для заказа локальных очистных соооружений звоните по телефонам +7 (831) 334-75-40, +7 (800) 222-45-62, отправьте запрос по почте acs@acs-nnov.ru или воспользуйтесь кнопкой ниже.