Michel 26 июня, 2016
Специализация: сантехник с 10 летним стажем, специалист по ремонту компьютеров, тренер по силовому троеборью. Обладаю большим опытом строительства, внутренней отделки, изготовления самодельной мебели. Хобби: спорт

Если спросить у большинства населения, что такое канализационные стоки — это не вызовет затруднений с ответом вне зависимости от их места проживания. Житель Лондона, Парижа, Москвы, Вологды или поселка городского типа где-нибудь под Красноярском прекрасно понимает, о чем идет речь, хотя и слабо представляет, что происходит со сточными водами за пределами жилого дома или производственного цеха.

Я восполню этот пробел в ваших знаниях, рассказав и проиллюстрировав работу всей системы, расскажу и об учете сточных вод, и об очистке опасных и бытовых стоков. Итак, в путь! Обещаю, будет интересно.

Ремонт канализационного коллектора.

Изучаем сточные воды

Думаю, не стоит объяснять, что вода из санузла квартиры и стоки гальванического производства по ряду признаков существенно различаются. Соответственно, будут различными и способы утилизации, прежде всего в плане химического и бактериологического состава. Давайте выясним, какие существуют возможные варианты.

Родословная стоков

• В большинстве городов и поселков функционируют различные промышленные предприятия, которые подключены к общегородской системе канализации. Та отрасль народного хозяйства, которая имеет дело с токсичными или агрессивными веществами, нередко располагает и собственными очистными сооружениями. И в том, и в другом случае их отходы именуются промышленными стоками;
• Что касается хозяйственно-бытовых стоков, то в первую очередь они представляют опасность биологического заражения: содержащаяся в них органика является питательной средой для многочисленных колоний бактерий. Такие стоки целенаправленно отправляются на очистные сооружения, расположенные за пределами населенных пунктов;

Капитан Очевидность подсказывает: при отсутствии центральной канализации задействуют ассенизационный транспорт, либо стоки утилизируют по месту после отделения твердых фракций.

• Не стоит забывать и о природных стоках — дождевая и талая вода также куда-то должна уходить с асфальтированных проспектов и улиц наших городов. Для этих целей и функционирует ливневая канализация, которая зачастую без всякой очистки сбрасывается в близлежащий водоем.

Важно: Успокою всех защитников природы — здесь нет никаких нарушений, поскольку дождевая канализация и водостоки лишь сбрасывают воду, которая пролилась на землю естественным путем.
Степень ее загрязненности не настолько критична и не представляет угрозы местной экологии.

Поборники экологии периодически проверяют стоки из ливневки.

Структурный анализ

С бытовыми сточными водами мы более или менее разобрались, перейдем к промышленным стокам. И здесь ситуация намного сложнее.

Стоки могут быть:

• С минеральными загрязнениями;
• Загрязненные органикой;
• Совмещающие в себе оба типа загрязнений.

Немаловажна и степень загрязнения, от которой в первую очередь зависит способ очистки – согласитесь, что разное количество примесей, к примеру, 100 мг/л в сравнении с 10 000 мг/л, требуют принципиально разного подхода.

Ориентировочный состав стоков для кондитерских предприятий

В приведенном примере далеко не самый худший вариант. Но, согласитесь, с таким составом сточные воды нельзя сбрасывать в водоем или на поля фильтрации.

Как посчитать стоки

Логично начать рассуждения с частного домовладения – вода в систему поступает из скважины или городского водопровода, и ее расход легко определяется счетчиками воды. Если водоотвод выполнен в городскую канализацию, то владельцу частного дома выставляется общий счет за потребленную воду и услуги по водоотводу бытовых стоков.

Местный водоканал сам посчитает стоимость услуг по водоотведению, ориентируясь на показания счетчиков.

Намного сложнее обстоит ситуация с промышленными предприятиями. Ведь ряд из них имеет как собственные водозаборы – водохранилища, озера и реки, так и очистные сооружения. Кроме того, объем стоков соотносится нелинейно с количеством израсходованной воды. Например, из-за того, что вода в производственном цикле превращается в пар, соответственно, не попадая в стоки.

Еще один из сценариев очистки стоков на промпредприятии

И все же часть стоков все равно сбрасывается предприятиями в городские канализационные сети. А поскольку утилизация вещь дорогостоящая, то коммунальное предприятие выставляет счет каждому из них. Правда, учет канализационных стоков осуществляется не по показаниям водомерных счетчиков, а с помощью специальных устройств, считывающих близкие к реальным объемы сточных вод.

Почему «близкие к реальным»? Давайте разберемся.

Вы думаете, объем промышленных стоков не поддается учету? Вовсе нет

Безнапорные системы

Счетчик канализационных стоков, предназначенный для установки в самотечной канализации, действует по принципу измерения фактического уровня жидкости в трубе с заранее известным сечением. Получая в режиме реального времени параметры стоков, легко определить за единицу времени средний расход.

Что же это за устройство, и по какому принципу оно работает?

Принцип действия ультразвукового прибора.

Отмечу, что идеально точными такие показания считать нельзя, поскольку результат измерений достоверен лишь для идеально чистых канализационных труб.
Как вы понимаете, такая ситуация невозможна в принципе – твердые фракции в сточных водах, заиливание и т.п. будут вносить искажения в фиксируемые приборами значения.

Напорные системы

Мы рассмотрели принцип учета стоков в самотечных системах, а теперь давайте выясним, как функционирует счетчик на напорной канализации. Логика подсказывает, что принцип тот же, как и у любого измерительного прибора для системы водоснабжения.

Но, в отличие от своего «коллеги по цеху», подающего чистую воду, насос для перекачки канализационных стоков задействуется для других целей:

1. Создает избыточное давление в канализационной трубе;
2. Измельчает частично крупные фракции стоков.

Чтобы рассчитать объем стоков, требуется знать сечение трубы и скорость потока. И помогает решить задачу хорошо известный закон Бернулли. Напомню его для тех, кто подзабыл школьные формулы — статическое давление в потоке жидкости обратно пропорционально его скорости.

Инструкция от Бернулли.

Реализация на практике закона Бернулли для осуществления учета достаточно проста:

• стоки пропускают через трубу переменного диаметра;
• замеряют давление на ее участках с разным сечением;
• вычисляют скорость потока.

Зная скорость и сечение трубы, рассчитать расход жидкости не составит труда.

Очистные сооружения

Вернемся к нашему повествованию и разберем, как же очищаются стоки, количество которых точно измерено непосредственно на коммунальных предприятиях, ответственных за их переработку.

Городские системы

Попадая в городскую канализацию, бытовые сточные воды:

1. Пропускаются через фильтры первичной грубой очистки. Это решетки, задерживающие крупный мусор, различного диаметра сита и песколовки. Накапливаемые ТБО (твердо-бытовые отходы) в дальнейшем вывозятся на мусорные полигоны;

Песок из песколовок используется предприятием при проведении восстановительных работ канализационной сети.

2. Проходят через жироуловители, которые собирают с поверхности сточных вод жир;
3. Попадают в бассейны-отстойники. Сточные воды находятся в них несколько дней, а за это время тяжелые частицы выпадают в осадок, где впоследствии удаляются скребками. Поверхностные загрязнения специальным поплавком сгоняются в накопительный бункер;

Так выглядят городские очистные сооружения.

4. После отстойников стоки подвергаются биологической очистке – вода принудительно аэрируется, бактерии, потребляющие кислород, активизируются, поедая всю органику;
5. На следующем этапе происходит физико-химическая обработка – стоки пропускаются через молекулярную мембрану, удаляющую растворы потенциально опасных веществ;
6. На последнем этапе производится обеззараживание с помощью ультрафиолета и обработки хлором. Целью их воздействия на стоки является уничтожение колоний болезнетворных бактерий, способных вызывать эпидемии, как среди людей, так и среди домашних и диких животных.

Стоки промышленных предприятий

В отличие от бытовых, очистка промышленных сточных вод подразумевает ряд дополнительных операций:

• Для нейтрализации агрессивных веществ (к примеру — кислот), используются соответствующие реактивы. Чаще всего применяется каустическая сода в качестве нейтрализующей их добавки;
• Для отходов, содержащих углеводороды, существует и термическая утилизация. Она подразумевает начальное распыление и сжигание водно-воздушной смеси в печах и горелках. Под воздействием высоких температур вода испаряется, а опасные составляющие стоков разлагаются на безвредные для природы вещества — углекислоту и воду;

Работа факельной установки по сжиганию жидких отходов.

• Удаление токсичных взвесей методом центрифугирования: стоки подаются во вращающийся с большой скоростью барабан, где и оседают на его стенках, а в дальнейшем удаляются и утилизируются на специальных полигонах.

Канализация частного домовладения

Все это интересно, скажет часть читателей, но у нас свой собственный дом, и мы не связаны с городской системой канализации. Именно для этой категории читателей и я поведаю, как выполняется очистка канализационных стоков в частном доме. Ведь у большинства она достаточно примитивна, и не все знают, как ее правильно модернизировать.

Самое эффективное решение на сегодня — это станция биологической очистки канализационных стоков, в своей работе использующая аэробное разложение. С ее помощью можно добиться фантастической степени очистки сточных вод в 95-98%.

На фото – станция глубокой биологической очистки.

Компактное устройство действует по уже знакомому принципу работы:

1. В первой и второй камерах отстойников задерживаются крупные частицы и легкие фракции;
2. Затем сточные воды перемещаются в аэротенк, оснащенный компрессором. Нагнетаемый ним воздух способствует бурному размножению колоний аэробных бактерий, которые активно поедают органику;
3. Очищенная на выходе вода сбрасывается в почву или используется для полива цветов.

Капитан Очевидность подсказывает: за все хорошее нужно платить.
А цена на станции глубокой очистки довольно высокая, что не способствует их массовому распространению.
Вот почему септики с описанным принципом действия зачастую возводятся своими руками.

Предлагаемая конструкция довольно проста:

1. В первом баке-отстойнике сточные воды находятся несколько дней, сепарируясь на тяжелые и легкие фракции, а также на воду;
2. Расслоение стоков на фракции продолжается во втором отстойнике;
3. Отбираемая из середины второго бака вода попадает в третий на почвенную доочистку. Его устройство подразумевает естественное поглощение грунтом очищенных стоков.

Схема двухкамерного септика с фильтрующим колодцем.

Итоги

Уверен, что после прочтения данной статьи вы знаете о канализационных системах практически все, за исключением разве что специфических методов очистки промышленных отходов. Как обычно, дополнительную информацию можно почерпнуть из видео в этой статье. Пожалуйста, делитесь собственным опытом в комментариях. Успехов, камрады!