Модернизация системы водоотведения и очистка бытовых сточных вод в сельском поселении «Гжельское» на примере работы МУП Раменского район

разделение газов - процесс мембранного  разделения газовых смесей за счет гидростатического давления и градиента  концентрации.                                                                                                          В ряду технологических приемов, используемых для разделения смесей по размерам частиц, мембранным методам уделяют большое значение. Выбор процесса для применения в заданной области разделения смесей зависит от различных факторов: характера разделяемых веществ, требуемой степени разделения, производительности процесса и его экономической оценки. Промышленное использование процессов мембранного разделения требует надежного, стандартного и технологического оборудования. Для этой цели в настоящее время применяют мембранные модули, которые компактны, надежны и экономичны. Выбор конструкции модуля зависит от вида процесса разделения и условий эксплуатации в промышленных установках.

Таблица 1.1  Характеристика синтетических мембран

Тип	Материал	Структура	Метод	Применение
Керамические и металлические	Глина, силикагель, алюмосиликат, графит, серебро, вольфрам	Микропоры с диаметром  от 0,05 до 20 мкм	Плавление и спекание керамических или металлических порошков	Фильтрование при повышенных температурах, разделение газов
Стеклянные	Стекло	Микропоры с диаметром  от 10 до 100 мкм	Вывод растворимой в кислоте  фазы из двухкомпонентной стеклянной смеси	Фильтрование суспензий  и воздуха
Спеченные полимерные	Политетрафторэтилен, полиэтилен, полипропилен	Микропоры с диаметром  от 0,1 до 20 мкм	Плавление и спекание полимерного  порошка	Фильтрование суспензий  и воздуха
Протравленные	Поликарбонат, полиэфир	Микропоры с диаметром  от 0,02 до 20 мкм	Облучение полимерной пленки и травление кислотой	Фильтрование суспензий  и биологических растворов
Симметричные микропористые  с обратной фазой	Целлюлозные эфиры	Микропоры с диаметром  от 0,1 до 10 мкм	Литье полимерного раствора и осаждение полимера осадителем	Стерильное фильтрование, очистка воды, диализ
Асимметричные	Целлюлозный эфир, полиамид, полисульфон	Гомогенная или микропористая, «покрытие» микропористой подложки	Литье полимерного раствора и осаждение полимера осадителем	Ультрафильтрация и разделение обратным осмосом молекулярных растворов
Составные	Целлюлозный эфир, полиамид, полисульфон	Гомогенная полимерная пленка на микропористой подложке	Осаждение тонкой пленки на микропористой подложке	Обратный осмос, разделение молекулярных растворов
Гомогенные	Силиконовый каучук	Гомогенная полимерная пленка	Экструзия гомогенной полимерной пленки	Разделение газов
Ионообменные	Поливинилхлорид, полисульфон, полиэтилен	Гомогенная или микропористая  полимерная пленка с положительно или  отрицательно заряженными фиксированными ионами	Погружение ионообменного  порошка в полимер или сульфонирование  и аминирование гомогенной полимерной пленки	Электродиализ, обессоливание

Таблица 1.2 Промышленные процессы разделения с использованием мембран

Процесс	Мембрана	Движущая сила	Метод разделения	Применение
Микрофильтрация	Симметричная микропористая  мембрана с радиусом пор от 0,1 до 10 мкм	Гидростатическое давление от 0,01 до 0,1 Мпа	Сетчатый механизм, обусловленный  радиусом пор и адсорбцией	Стерильное фильтрационное осветление
Ультрафильтрация	Асимметричная микропористая  мембрана с радиусом пор от 1 до 10 мкм	Гидростатическое давление от 0,05 до 0,5 Мпа	Сетчатый механизм	Разделение макромолекулярных  растворов
Обратный осмос	Асимметричная мембрана типа «оболочки»	Гидростатическое давление от 20 до 10 Мпа	Механизм диффузии раствора	Отделение солей и микрорастворенных  веществ от растворов
Диализ	Симметричная микропористая  мембрана с радиусом пор от 0,1 до 10 мкм	Градиент концентрации	Диффузия в конвективном свободном слое	Отделение солей и микрорастворенных  веществ от макромолекулярных растворов
Электродиализ	Катионо-анионообменные мембраны	Градиент электрического потенциала	Электрический заряд и  размер	Обессоливание ионных растворов
Разделение газов	Гомогенный или пористый полимер	Гидростатическое давление, градиент концентрации	Растворимость, диффузия	Разделение газо

 

 

1.2.5 септики. 
    СЕПТИК — сооружение для очистки небольших количеств (до 25 м3/сут) бытовых сточных вод. Представляет собой подземный отстойник горизонтального типа, состоящий из 1 или нескольких камер, через которые протекает сточная жидкость.

 
 

 

Рис 1.15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Септик с естественной очисткой.

Если почва у вас  песчаная и уровень грунтовых  вод низкий (около 3 м ), есть возможность  использовать естественную очистку, когда  стоки по трубам уходят в грунт  маленькими порциями в поле поглощения. Такой тип очистки является наиболее простым в обслуживании и практически  не имеет недостатков. Есть нюанс - под  поле поглощения жертвуют какую - то часть  участка, потому что над ним нельзя сажать деревья, устраивать гараж или  дорогу. Разрешается, правда, разбивать  клумбы. Для семьи из пяти человек  поле поглощения по нормам должно быть 30 м2 .

Песчаные грунты достаточно редки (в Московской области они  составляют всего 5 %), чаще встречаются  глинистые и суглинки. Но и тут  можно устроить естественную очистку, если грунтовые воды находятся достаточно низко (не выше 1,5 м от поверхности). Для этого, правда, делают искусственный  фильтрующий слой из песка и щебня. После такого слоя очищенная вода собирается в трубы - приемники и  отводится в канаву или дренажный  колодец. Но есть опасность, что со временем в такой примитивной системе  очистки произойдет заиливание, потому что поле фильтрации насытиться илом из стоков. 

 

 

Септик с искусственной  очисткой.

А как быть, если на участке  сплошная глина или грунтовые  воды находятся достаточно близко к  поверхности? Выбирать систему локальной  канализации с искусственной  очисткой, в которой после септика  стоки доочищаются в биофильтре или аэротенке. Биофильтр - это компактная емкость, в которой при доступе  кислорода стоки очищают уже  аэробные бактерии. Бактериям жизненно необходима специальная прослойка (засыпка) из пористого материала, к  которой они крепятся. Чем больше поверхность засыпки, тем больше на ней нарастает биопленка из бактерий и лучше происходит очистка. Прослойкой могут служить керамзит, шунгизит, пузолан, кокс и даже бахромчатые  капроновые шнуры. Надо только иметь  в виду, что биофильтр тоже имеет  свойство заиливаться и, время от времени, требует промывки или замены.  

 

Аэротенк по своему принципу очистки похож на биофильтр, но используется насос или компрессор который пропуская через жидкость кислород. Считается, что в аэротенке происходит более глубокая очистка, чем в биофильтре, но система в целом усложняется из-за наличия электрооборудования. 

 

Бактерии в  септиках локальной канализации.

Локальные очистные сооружения очень разнообразны по объемам, конструкциям и алгоритмам, их объединяет одна общая  особенность – все они, в качестве инструмента очистки, используют микроорганизмы. Надо хорошо осознавать, что если по каким-либо причинам погибнет микрофлора системы, процесс очистки остановится.

Первая причина - нерегулярная эксплуатация. Если в течение двух - трех недель система с биоочисткой  не используется, бактерии гибнут. Бактерии не выносят попадания хлорсодержащих веществ, которые входят в стиральные порошки и чистящие средства. Определенную опасность для нежных микроорганизмов  представляют автоматические фильтры  для умягчения и обезжелезивания  воды, поступающей в дом из скважины. Эти фильтры один - два раза в  неделю сами себя промывают и ненужную воду сбрасывают в канализацию. Такая вода может содержать марганец, который бактерии тоже не выносят.

Самый простой способ восстановить микрофлору очистных сооружений - это  добавить концентрированный бактериальный  препарат. Обычно в таких препаратах содержатся несколько бактериальных  культур и комплекс ферментов. После  внесения бактерии в течение нескольких часов заселяют септик и начинают перерабатывать содержащиеся в нем  отходы.

Подобные средства также  эффективно применять во время ввода  в эксплуатацию новых систем очистки, быстрого возобновления процессов  очистки после длительных перерывов, а также при пиковых нагрузках  на систему и в качестве профилактики. Причем бактерии подобраны таким  образом, что бы в процессе переработки  не выделялись неприятные запахи.

 Дачный септик 

Если вашу дачу, кафе не обслуживает  центральная канализация, пластиковые септики загородного дома – способ решения проблем отвода сточных вод. Септик загородного дома, дачи используется для первичной механической и микробиологической очистки сточных вод. Как система локальной канализации, септик включает в себя емкость для частичного очищения сточных вод и поле фильтрации.

Емкость септика для дачи представляет собой большой контейнер, погруженный в землю. Сточные воды поступают из дома в емкость септика. Тяжелые примеси оседают на дне, где бактерии частично их расщепляют. Более легкие примеси, такие как жиры, всплывают и образуют пенистый слой. Обработанная фракция попадает на поле фильтрации, где микроорганизмы, находящиеся в почве, фильтруют и разлагают стоки. Частично очищенные таким образом сточные воды в последствии просачиваются в грунтовые воды. 

Дачный септик  предназначен для очистки бытовых сточных вод загородных домов и дач. Установленный дачный септик очищает бытовые сточные воды и выводит очищенную воду в канализацию загородного дома или отдаленное от строения место. На сегодняшний день технологические процессы предусматривают применение различных химически активных веществ. Наибольшую актуальность приобретает вопрос выбора материала, который находится в непосредственном контакте с агрессивной средой. Преимуществом пластиковых септиков является: стойкость полимерных материалов большинству химически активных сред, продолжительность срока службы изделия, малый вес, простата в использовании. Продажа септиков, пластиковых септиков осуществляется у нас. 

                       Рекомендации по установке септика 

             Емкости-септики являются неотъемлемой частью

                                    очистительной системы.

Обычно обслуживание системы  очистки заключается в удалении осадка. Осадок необходимо откачивать с помощью ассенизаторской машины. Количество откачиваемого осадка со дна септика до 30% от объема септика. Полное опустошение септика запрещается. При эксплуатации необходимо исключить проезд транспорта над очистительными сооружениями.

Вышеуказанные требования являются общими и не учитывают все особенности  разных типов систем и их привязки к конкретному месту. Поэтому все работы по изготовлению системы, разработке проекта и его согласованию, монтажу системы и ее дальнейшее обслуживание должны выполняться

специализированными организациями  по контракту с Заказчиком. Эти  организации должны иметь сертификат соответствии на систему и лицензии на выполнение вышеуказанных работ. Эта организация по контракту  с Заказчиком должна нести ответственность  за всю систему очистки, составной  частью которой являются емкости-септики.  

Срок службы изделий в  составе систем очистки - 20 лет при  правильном монтаже и обслуживании 

 
Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов. 
Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах. 
В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивной мембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл. 
Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 %. 
В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе. А так же существует и широко применяется метод физико-химической очистки. 
Физико-химическая очистка заключается в том, что в очищаемую вводу вводят какое-либо вещество-реагент (коагулянт или флокулянт). Вступая в химическую реакцию с находящимися в воде примесями, это вещество способствует более полному выделению нерастворимых примесей, коллоидов и части растворимых соединений. При этом уменьшается концентрация вредных веществ в сточных водах, растворимые соединения переходят в нерастворимые или растворимые, но безвредные, изменяется реакция сточных вод (происходит их нейтрализация), обеспечивается окрашенная вода.  
Физико-химическая очистка дает возможность резко интенсифицировать механическую очистку сточных вод. В зависимости от необходимой степени очистки сточных вод физико-химическая очистка может быть окончательной или второй ступенью очистки перед биологической. 
Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация или эвапорация. 
В отличие от физико-химического метода метод биологической очистки более безопасен и естественен. 
Биологическая очистка основана на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов, в растворе и являются для микроорганизмов источником питания, в результате чего и происходит очистка сточных вод от загрязнения. 
Очистные сооружения биологической очистки можно разделить на два основных типа: 
 
1) сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным;  
2) сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях.  
 
К первому типу относятся сооружения, в которых происходит фильтрование очищаемых сточных вод через почву (поля орошения и поля фильтрации) и сооружения, представляющие собой водоемы (биологические пруды) с проточной водой. В таких сооружениях дыхание микроорганизмов кислородом происходит за счет непосредственного поглощения его из воздуха. В сооружениях второго типа микроорганизмы дышат кислородом главным образом за счет диффундирования его через поверхность воды (реаэрация) или за счет механической аэрации. 
В искусственных условиях биологическую очистку применяют в аэротенках, биофильтрах и аэрофильтрах. В этих условиях процесс очистки происходит более интенсивно, так как создаются лучшие условия для развития активной жизнедеятельности микроорганизмов. 
Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими). 
На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК5. 
Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы. 
С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротанки), биофильтры и метантанки (анаэробное брожение). 
Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер. Также в биологической очистке, после первичных отстойников, существует вторая линия радиальных отстойников. Это илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков. Так же при очистке бытовых сточных вод нельзя обойтись без дезинфекции сточных вод. 
Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения. Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут. 
Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных городов в России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонирование. 
Наряду со стационарными станциями очистки сточных вод в случаях, когда имеется потребность в очистке небольших их объемах или не постоянно, применяются мобильные станции водоочистки. Как правило, они состоят из барбатера, угольного фильтра, емкости обеззараживания и циркуляционного насоса.