Очистка бытовых стоков 

Очистка бытовых стоков применяется с древних времен. Человечество имеет огромный опыт строительства водоотводящих систем. На территории Индии и Китая 5-6 тысяч лет назад существовали водоотводящие системы сточных вод. В Афинах древними греками для этой цели использовался канал шириной более 4 м. В Древнем Риме уже в 6 веке до нашей эры была сооружена большая закрытая система водоотведения, причем отдельными ее частями жители пользовались практически до наступления 20 века. 

Очистка бытовых стоков в Европе 

То, что использованную воду необходимо очищать для последующего потребления, человечество осознало, к сожалению, на собственном отрицательном опыте. Антисанитарное состояние городов Европы периодически приводило к вспышкам опасных заболеваний, которые унесли миллионы жизней. В Англии после очередной эпидемии холеры в 1831 г. Впервые были утверждены нормативы на качество сточных вод. Тогда же начали строить поля орошения, где производилась биологическая очистка бытовых стоков.  

Как это было в России 

В России самая первая водоотводящая система появились в Новгороде в 12 веке. Значительным достижением прогресса водоотводящего строительства считают систему водоотведения Змеиногорского рудника, построенная в 18 веке в Сибири. Сооружение обслуживало несколько шахт, обогатительную фабрику, кузницу и мельницу. Протяженность системы достигала 2,5 км,а расход воды составлял 18 тыс. м3/сут. Первая водоотводящая система в Москве была введена в строй в 1898 году. Она состояла из водоотводящих сетей, насосной станции и полей орошения. В свое время это была самая крупная в Европе система водоотведения с очисткой сточных вод. 

Очистка бытовых стоков сегодня 

Сегодня работы по водоотведению реализуются с учетом последних достижений технического прогресса и с применением новейших технологий. Очистные сооружения наших дней, обеспечивают высокий уровень защиты окружающей среды. Но и сегодня многие населенные пункты вовсе не имеют центральной системы канализации, а санитарная ситуация в них напоминает средневековую Европу. 

Местные жители вынуждены самостоятельно решать проблему отведения и очистки стоков. Чаще всего применяют автономные системы канализации. Их преимущество в сравнении с выгребными ямами состоит в том, что в них происходит очистка, а не накопление загрязненной воды. 

Способы очистки бытовых стоков, которые применяют в системах канализации, подразделяются на 3 основных вида – химический, механический, биологический. 

Механический и химический способы очистки 

Механический способ очистки состоит в том, что сточные воды отстаиваются и фильтруются. При этом растворенные органические соединения остаются в воде, и это является основным недостатком метода. Механический способ очистки часто используется как предварительная ступень биологической очистки. К сооружениям механической очистки сточных вод относятся решетки, отстойники, песколовки и сита. 

При химическом способе сточные воды очищают с использованием различных реагентов. Под их воздействием из растворенные примеси преобразуются в труднорастворимые соединения, выпадающие в осадок. К ограничениям данного метода относят необходимость точной дозировки реактивов и их высокая цена. Химическим методом чаще всего производят очистку производственных сточных вод. 

Принцип биологической очистки 

При механическом или химическом способе очистки никак не решается проблема утилизации отходов. Поэтому более удачным и эффективным остается биологический метод. Что же он собой представляет? 

Состав загрязненных вод, поступающих в водоотводящие сооружения с таких объектов, как жилые дома, комбинаты общественного питания или бытовые помещения промпредприятий, имеет примерно постоянный состав. В нем в больших количествах присутствуют органические вещества, которые являются благоприятной средой для микроорганизмов. Эти микроорганизмы, или бактерии, способны поглощать различные органические вещества. 

Процесс дыхания микроорганизмов заканчивается окислением вредных органических веществ и их распадом на безвредные. На этом и основан метод, при котором становится возможна очистка бытовых стоков биологическим способом. Визуально воды теряют тенденцию к загниванию и становятся прозрачными. 

Виды биологической очистки 

В процессе биологической очистке участвуют бактерии, которые подразделяются на 2 группы: аэробные (нуждающиеся в кислороде) и анаэробные (существующих при отсутствии свободного кислорода). 

При анаэробной очистке, без доступа воздуха, используются железобетонные емкости – метантенки, двухъярусные отстойники, септики. В них органические загрязнители подвергаются процессу брожения под воздействием метанобразующих бактерий. Побочным эффектом процесса является выделение метана - небезопасного газа, имеющего неприятный запах. Это является основным недостатком анаэробной очистки. 

Современные очистные сооружения в большинстве своем используют аэробные процессы. Аэробная очистка происходит на полях орошения, на полях фильтрации, в каналах, в биологических прудах, на биофильтрах, в специальных резервуарах — аэротенках. 

Биофильтры и аэротенки 

Автономные системы канализации оснащают биофильтрами и аэротенками. Очистка бытовых стоков в них происходит при искусственно созданных условиях, способствующих активизации жизнедеятельности микроорганизмов. 

Биофильтр представляет из себя резервуар, имеющий двойное дно. В него помещают крупнозернистый фильтрующий материал, это может быть керамзит, гравий, шлак и т.д. При проходе сточной воды на фильтрующем материале образуются скопления микроорганизмов, которые разрушают органические вещества, присутствующие в сточных водах. 

Аэротенк – это резервуар, в который интенсивно подают воздух, при этом происходит аэрация сточной воды – насыщение кислородом. Сточная жидкость в аэротенке содержит взвешенные частицы. Микроорганизмы активно размножаются на них, и за счет этого формируется активный ил, который ускоряет процесс окисления и очистки сточных вод, поглощая бактерии и органические вещества. 

Конструктивное отличие аэротенка от биофильтра состоит в большей площади поверхности фильтрующего слоя. Наличие специального устройства, подающего воздух, обеспечивает высокую мощность окисления. Аэротенк считается самым эффективным инструментом в области биологической очистки. Именно такое оборудования уже многие годы используют станции, специализирующиеся на очистке сточных вод.