Как работает станция биологической очистки

Что такое станция биологической очистки?

Что собой представляет станция биологической очистки по типу размещения?

• Подземную емкостную систему (септик) — это герметичная ёмкость из прочного пластика (полипропилена, стеклопластика), разделённая на несколько отсеков (камер). Количество камер определяет число этапов очистки сточных вод. Подземная станция помещается в выкопанную в грунте яму, поэтому на поверхности видна лишь крышка
• Блочно-модульные — состоят полностью из блок-модулей, утеплённых сэндвич-панелями. Транспортировка на объект — модулями контейнерного типа полной заводской готовности
• С применением металлокаркаса на втором этаже — первый этаж состоит из блок-модулей, второй этаж — в виде металлокаркаса, обшитого сэндвич-панелями или профлистом. Монтаж металлокаркаса, систем вентиляции, отопления и освещения второго этажа производится на объекте
• Для размещения в готовом здании или помещении — представлены готовыми блок-модулями без утепления сэндвич-панелями, вспомогательное технологическое оборудование размещается в помещении рядом с готовыми модулями

Несмотря на различие моделей и производителей, большинство станций биологической очистки имеют схожее внутреннее устройство. По сути, это прочный корпус, разделенный на несколько функциональных зон (камер), по которым стоки проходят последовательный цикл очистки.

1. Корпус станции
Основа всей системы. Чаще всего корпус изготавливается из:

• Стеклопластика (GFRP) — отличается высокой прочностью и устойчивостью к коррозии.

• Полиэтилена — легкий, герметичный и также устойчивый к агрессивной среде материал.
  Для обеспечения жесткости и герметичности часто применяется спирально-навитая труба со специальной сваркой.

2. Приемная камера (первичный отстойник)
Первая камера, куда поступают сточные воды. Здесь происходит механическая очистка: отделяются крупные неразлагаемые частицы и происходит осветление воды (осаждение тяжелых фракций на дно). В некоторых станциях на этом этапе вода также усредняется — стабилизируется ее химический состав и температура, что важно для комфортной работы бактерий.

3. Аэротенк (биореактор)
Основная камера, где происходит биологическая очистка. Ее задача — перемешивать сточные воды и насыщать их кислородом.

• Насыщение кислородом (аэрация) происходит с помощью компрессора и системы мелкопузырчатой аэрации (диффузоров). Это создает среду, необходимую для размножения аэробных бактерий.

• Внутри аэротенка может находиться специальная полимерная загрузка, на которой растет биопленка — колония бактерий, увеличивающая эффективность очистки.

4. Вторичный отстойник
Смесь очищенной воды и активного ила поступает в отстойник. Здесь под действием силы тяжести плотный активный ил оседает на дно, а очищенная вода переливается в следующую камеру или на выход.

5. Эрлифты (эйрлифты)
Это устройства, которые с помощью сжатого воздуха перекачивают жидкость и ил между камерами станции. Например, с их помощью осевший во вторичном отстойнике активный ил возвращается обратно в аэротенк, чтобы продолжить процесс очистки.

6. Система циркуляции и удаления ила
Для эффективной работы станции важно не только перерабатывать загрязнения, но и удалять излишки наработанного бактериями активного ила. Это происходит с помощью тех же эрлифтов, которые перекачивают избыточный ил в специальный отсек или в первичный отстойник, откуда он удаляется.

7. Система доочистки (опционально)
Для достижения степени очистки до 98% и возможности безопасного сброса воды в водоемы, станция может быть оснащена дополнительными блоками:

• Блок доочистки — финальная очистка от оставшихся взвешенных веществ.

• Система обеззараживания (ультрафиолетовая или с использованием гипохлорита) — уничтожение патогенных микроорганизмов.

• Производительность. Нужно определить, сколько сточных вод будет сбрасываться, и выбрать модель, способную справиться с объёмом. Например, для небольшой семьи подойдёт станция мощностью 2–5 кубометров в день, для больших семей — модели от 5 до 10 кубометров. Следует учитывать сезонные колебания, например, во время летнего периода в дачных участках нагрузка на систему может возрастать
• Тип сточных вод и их состав. Для обычных домохозяйств подойдёт большинство моделей, но если используются дополнительные химические вещества (например, в бассейне), это важно учесть. Это поможет выбрать установку, которая сможет эффективно утилизировать загрязнители
• Тип проживания (постоянное или сезонное). Для постоянного проживания выбирают систему, рассчитанную на более высокие нагрузки и круглогодичную работу, для дачи, где живут только в тёплый сезон, можно выбрать более простую модель
• Размер и характеристики участка. Обращают внимание на размеры участка, рельеф, доступность для установки и обслуживания. Важно также учитывать возможность подключения к электричеству
• Уровень грунтовых вод и тип почвы. Для участков с высоким уровнем грунтовых вод потребуется система, способная работать в таких условиях. Также важно учитывать тип почвы, так как она может повлиять на процесс фильтрации и отведения воды
• Местные экологические требования. Нужно убедиться, что выбранная СБО соответствует экологическим стандартам региона, особенно если планируется сброс очищенной воды в природные водоёмы

Принцип биологической очистки сточных вод основан на способности микроорганизмов расщеплять органические примеси на простейшие элементы, такие как вода, углекислый газ, метан. Загрязнения, содержащиеся в хозяйственно-бытовых и промышленных стоках, являются пищей для бактерий, позволяющей им расти и развиваться

1 шаг. Приемный резервуар

Сточные воды поступают в приёмную камеру, где происходит грубая механическая очистка. Для задержки неразлагаемых частиц используется перфорированная труба, которая предотвращает попадание в систему крупных отходов. Дополнительно в камере усредняется состав сточных вод, что стабилизирует химический баланс и температуру жидкости, создавая оптимальные условия для бактерий

2 шаг. Аэротенк

Очищенные от твёрдых фракций стоки поступают в аэротенк, где происходит основная биологическая переработка. Аэрационный элемент насыщает жидкость кислородом, что способствует размножению аэробных микроорганизмов. Бактерии разлагают органические вещества, формируя активный ил, который участвует в дальнейшем процессе очистки

Нитрификация — сточные воды интенсивно перемешиваются и насыщаются кислородом
Денитрификация — подача воздуха и перемешивание прекращаются, осевший ил перекачивается в стабилизатор ила

3 шаг. Вторичный отстойник

Биологическая очистка необходима для сброса стоков, так как она обеспечивает обезвреживание сточных вод с помощью микробиальных процессов распада и минерализации органических веществ

Станции биологической очистки используются для очистки хозяйственно-бытового стока, образующегося в процессе жизнедеятельности человека, и содержащего взвешенные вещества, жиры, органические соединения, ПАВ. А также в составе очистных сооружений промышленных сточных вод

Методы биологической очистки одинаково хорошо справляются как с органическими, так и с неорганическими загрязнениями

Данный вид очистки происходит в биологических прудах — искусственно созданных или естественного происхождения водоёмах со свободной аэрацией, на дне которых в активном иле живут микроорганизмы. На процессы биологической очистки воды благоприятно действуют растения прудов, особенно ряска, камыш, плавающий рдест, тростник, рогоз и роголистник

Биологическая очистка в аэротенках происходит за счёт жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, образующих хлопьевидные скопления — активный ил

Аэротенк — это резервуар прямоугольного сечения, по которому протекает сточная жидкость, смешанная с активным илом. Воздух, вводимый с помощью пневматических или механических устройств, перемешивает обрабатываемую жидкость с активным илом и насыщает её кислородом, необходимым для жизнедеятельности бактерий

Процесс очистки происходит следующим образом:

1. Отстойник заполняется грязной водой
2. После этого осевшие включения из жидкости переходят в камеру с живыми организмами
3. Далее сточная вода очищается под действием активного ила с высоким содержанием кислорода
4. В самом конце чистая вода уходит из биологической системы

В чем разница между септиком и станцией биологической очистки?

• Септик функционирует по принципу гравитации и естественного оседания твёрдых частиц. Процесс очищения осуществляется в анаэробной среде, без доступа кислорода. Основная функция септика — это накопление и механическая фильтрация сточных вод
• Станция биологической очистки использует аэробные бактерии, которым требуется кислород для эффективной переработки органических отходов. Такие системы работают более активно и быстро, достигая высокой степени очистки стоков

• В септиках очистка стоков происходит на 50–60%, после чего вода требует доочистки в фильтрующих колодцах или дренажных полях
• Станции биологической очистки очищают стоки на 95–98%, что позволяет сбрасывать воду в водоёмы или грунт без последующей доочистки

• Септик требует больше места — как для самого резервуара, так и для дренажной системы. Он подходит для использования на песчаных и супесчаных почвах, где возможен естественный отток жидкости. На глинистых или заболоченных участках установка может быть затруднена
• Станция биологической очистки более универсальна по условиям монтажа. Её можно установить даже при высоком уровне грунтовых вод

• Септик нужно откачивать 1–2 раза в год, станцию — проверять чаще
• Станции биологической очистки требуют регулярного технического обслуживания, в него входит замена фильтров и обслуживание компрессоров

 Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод в бытовых условиях — это процесс, в ходе которого специализированные микроорганизмы разлагают органические вещества, превращая их в более простые и безвредные формы, а сам процесс происходит в септике. Это локальная автономная очистная станция для частных малоэтажных домов, которые не подключены к центральной канализации. Сооружение для механической очистки сточных вод отстаиванием с анаэробным сбраживанием их осадка. В него проходят канализационные стоки, которые затем пошагово очищаются

Принцип работы биологической очистки в септиках

1. Когда воды поступают в септик, они проходят через отдел, где происходит первичная обработка. Здесь отделяется тяжёлый отстой — песок, а также жиры
2. Затем жидкости попадают во второй отдел, где содержится специальное оборудование, которое содержит микроорганизмы, аэробные или анаэробные бактерии
3. Микроорганизмы используют вещество из воды в качестве питательной среды и в результате превращают органику в биогаз
4. Биогаз выводится из септика через резервуар или трубопровод, он используется для производства электроэнергии или отопления. Осадок также выводится из септика и может быть использован в качестве удобрения

Станция биологической очистки представляет собой герметичную емкость (обычно из стеклопластика или полиэтилена), разделённую перегородками на несколько камер. Для частного дома объём емкости рассчитывают исходя из количества проживающих и количества сантехнических приборов. Важно учесть и залповый сброс — максимальный объём стоков, который может поступить за раз (например, при одновременном наполнении ванны и работе стиральной машины).

Внутри емкости установлены:

• эрлифты для перекачки жидкости между камерами (работают от компрессора);

• система аэрации (мелкопузырчатые диффузоры);

• отстойные зоны для отделения активного ила.

Принцип работы станции биологической очистки основан на непрерывной циркуляции стоков через эти зоны. Благодаря компактному устройству такую установку можно разместить даже на небольшом участке загородного дома, не занимая много места. А качество очистки на выходе достигает 95–98%, поэтому воду можно сливать в дренажный канаву или использовать для полива

Удаление органических веществ, азота и фосфора из сточных вод с помощью биологической очистки – наиболее экономичный способ, применимый для большинства категорий загрязненных сточных вод

Правильный монтаж станции биологической очистки начинается с анализа грунта на участке. От типа грунта зависят глубина заложения емкости и необходимость анкеровки (защиты от всплытия). Например, в песчаных и насыщенных водой грунтах станцию обязательно бетонируют или крепят к плите, чтобы она не выдавилась наружу под давлению грунта.

Монтаж включает несколько этапов:

1. Копка котлована (с учётом габаритов установки).

2. Устройство песчаной подушки.

3. Опускание станции и её выравнивание.

4. Подключение труб канализации от дома.

5. Обратная засыпка (с проливкой воды для компенсации давлению грунта).

Монтаж также требует решения вопроса отвода очищенной воды. Если грунт на участке глинистый и плохо впитывает, используют дренажный колодец или поле фильтрации. В некоторых случаях очищенную воду откачивают дренажным насосом в придорожную канаву. При правильно выполненном монтаже система будет работать десятки лет без ремонта.

Для подключения к существующей канализационной системе дома нужен перепад высот (обычно 0,5–1 м), чтобы стоки шли самотеком. Если рельеф участка не позволяет, ставят дополнительные насосы (например, с измельчителем). Такие насосы монтируются в приёмную камеру станции или в отдельный колодец. Всего в системе может быть до трёх насосов — для перекачки стоков, для аэрации и для отвода очищенной воды.