СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ СТОЧНЫХ ВОД

В малых и поселковых системах канализации в качестве очистных сооружений рекомендуется применять: а) решетки с ручной чисткой; б) песколовки (при производительности 200 м3/сутки и более); в) фильтрующие колодцы; г) септики или двухъярусные отстойники; д) подземные поля фильтрации, аэробные биологические пруды, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы и аэротенки, работающие по принципу продленной аэрации; е) вторичные отстойники; ж) хлораторные и контактные резервуары; з) иловые площадки.

Также могут применяться аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного ила при полной и неполной биологической очистке сточных вод.

Очистные сооружения следует располагать (по отношению к ближайшему жилому зданию или к группе зданий) с подветренной стороны преобладающего направления ветров теплого периода года на определенных расстояниях (указаны выше) и одновременно ниже по течению грунтовых вод от водозаборных сооружений, питающихся этими водами.

Очистные сооружения проектируются из условий возможности эксплуатации их либо жителями канализуемого объекта (местные очистные сооружения), либо обслуживаемые техническим персоналом (поселковые очистные сооружения).

Для очистки сточных вод в количестве до 1 м3/сутки простыми и надежными устройствами являются фильтрующие колодцы с водопроницаемыми стенками и дном. Устраиваются они в песчаных и супесчаных грунтах. Для лучшей очистки сточной воды в таком колодце рекомендуется устраивать искусственный фильтр из щебня или гравия высотой 1 м. Толщина слоя грунта между основанием фильтра и наивысшим уровнем грунтовых вод должна быть не менее 1 м. Нагрузка на 1 м2 фильтрующей поверхности колодца принимается 80 л/сутки в песчаных грунтах и 40 л/сутки в супесчаных.

В качестве первичных отстойников могут применяться септики при количестве сточных вод до 25 м3/сутки и двухъярусные отстойники для расхода более 25 м3/сутки.

Перед двухъярусными отстойниками следует устанавливать решетку и песколовку. Конструктивно эти сооружения целесообразно объединять. Как правило, предусматриваются только одна решетка и одна песколовка с обводным каналом (лотком).

Дополнительно по теме канализация:

Продолжительность отстаивания сточной воды в желобах двухъярусных отстойников следует принимать равной 2 ч по максимальному притоку; скорость Движения воды в них при этом не должна превышать 2 мм/с. Длина желоба должна быть не менее 6 м, ширина — не менее 0,5 м, а глубина — не более 1,5 м. Осадок из отстойников удаляется под гидростатическим напором не менее 1,6 м по иловой трубе диаметром 150 мм.

При среднегодовой температуре воздуха 3,5° С двухъярусные отстойники должны размещаться в отапливаемых помещениях, при среднегодовой температуре воздуха от 3,5 до 6° С — в неотапливаемых помещениях.

Для очистки сточных вод в количестве до 15 м3/сутки наиболее рациональным типом сооружений биологической очистки являются поля подземной фильтрации ( 4.159 и 4.160). Устраивать их рекомендуется при наличии достаточного по площади участка земли, на соответствующем расстоянии от населенного пункта, вниз по течению грунтовых вод от водозаборных сооружений, питающихся указанными водами, на расстоянии от водозабора не менее 50 м, в супесчаных и песчаных грунтах. При расположении полей выше водозаборных сооружений питьевого водоснабжения это расстояние определяется из расчета самоочищения сточных вод и должно быть согласовано с органами Государственного санитарного надзора.

При устройстве полей подземной фильтрации расстояние между наивысшим уровнем грунтовых вод и оросительных труб должно быть не менее 1 м при заглублении их не более 1,8 м и не менее 0,5 м от поверхности земли.

Нагрузку на поля подземной фильтрации принимают в зависимости от климатических условий и вида грунта

В состав системы канализации с полями подземной фильтрации входят следующие сооружения: септик, дозирующие и распределительные устройства и сеть оросительных труб.

Септик служит для отстаивания сточной жидкости. Место расположения септика следует выбирать с таким расчетом, чтобы было возможно присоединение к нему выпусков от савитарных узлов канализуемого объекта без устройства смотровых колодцев.

Дозирующие устройства и сеть дрен, уложенных на глубине 0,3— 1,2 м, служат для распределения сточных вод в грунте, в котором происходит дальнейшая ее биологическая очистка.

Дозирующие устройства для подачи осветленной в септиках воды в распределительную сеть дрен должны быть автоматически действующими. В качестве дозирующих устройств применяют качающиеся желоба (ковши) или сифоны. Объем сточной вода, выбрасываемой за один прием дозирующим устройством, должен быть не менее 20% емкости дрен всего орошаемого участка при легких суглинистых грунтах, а при супесях и песках — не менее 50% емкости. Дозирующие устройства могут располагаться как в специальных камерах, так и в главном распределительном колодце на сети дрен.

Водоотводящие линии от дозирующего устройства до распределительного колодца следует укладывать из труб диаметром не менее 100 мм с уклоном не менее 0,005.

Дрены укладывают параллельно или радиально в песчаных грунтах с уклоном 0,001—0,003, в супесях и суглинках — горизонтально. Длина каждой дрены не должна быть более 20 м. Расстояние между ними принимается с таким расчетом, чтобы орошалась вся площадь между двумя соседними дренами. Обычно это расстояние принимают равным: в песках 1,5—2 м, в супесях 2,5 м.

В качестве дрен лучше всего применять гончарные дренажные и ас-бестоцементные трубы диаметром 75—100 мм. Можно применять также канализационные керамические трубы; допускается применение дрен в виде лотков, выполненных из бетона или из кирпича. Для того чтобы сточная вода проникала из дрен в грунт, между стыками оросительных труб должны быть зазоры 15—20 мм; стыковые соединения между трубами не заделывают, а перекрывают сверху накладками из толя, рубероида или других неразмокающих листовых материалов. В нижней части асбестоцементных труб делаются пропилы шириной 15 мм на глубину около половины диаметра трубы. Расстояние между пропилами рекомендуется принимать равным 0,2 м.

Оросительные трубы на полях подземной фильтрации и подпочвенного орошения рекомендуется укладывать на слой подсыпки толщиной 20—50 см из гравия, мелкого, хорошо спекшегося котельного шлака, щебня или крупнозернистого песка.

Для обеспечения равномерного распределения жидкости по всем дренам и возможности очистки их от отложившегося ила на полях подземной фильтрации в начале и в конце дрен устраивают водораспределительные бетонные или кирпичные лотки, перекрываемые железобетонными плитами. В случае необходимости выключить из работы отдельные дрены входные отверстия в них закрывают деревянными пробками.

В целях удобства эксплуатации полей должна быть предусмотрена возможность попеременной подачи воды в отдельные дрены. Для этого на устьях дрен, выходящих из распределительного колодца, устанавливают шиберы или другие затворы простейшего типа.

Вытяжная вентиляция из систем подземной фильтрации (системы труб и септика) осуществляется через канализационные стояки в зданиях. Для притока воздуха предусматривается на концах оросительных труб установка вентиляционных стояков диаметром 100 мм, возвышающихся на 0,5 м над уровнем земли.

Поля подземной фильтрации целесообразно применять в районах со среднегодовой температурой воздуха более 10 °С, где по климатическим условиям распределительные дрены могут быть уложены на глубине до 1 м от поверхности земли; при более низкой температуре подпочвенное орошение может производиться только в летний период.

Для ускорения процесса биологического созревания полей подземной фильтрации рекомендуется использовать естественный поверхностный гумусный слой почвы путем засыпки им нижней части траншеи после укладки дрен.

Эффект очистки бытовых сточных вод на полях подземной фильтрации так же высок, как и на полях с поверхностной фильтрацией.

Для очистки бытовых и близких им по составу производственных сточных вод применяют циркуляционные аэрационные каналы.

В отличие от других сооружений биологической очистки, аэрационные каналы очищают неразбавленные высококонцентрированные сточные воды (с БПКб, равной 1000—5000 мг/л и более). Сточные воды могут подаваться в аэроканал без предварительного отстаивания (после решеток и песколовок).

Аэроканалы являются сооружениями полной биологической очистки сточных вод активным илом при продленной аэрации. При нагрузках по БПКб на активный ил до 200 г/(кг-сутки) происходит частичная минерализация активного ила в аэроканале, и таким образом уменьшается количество избыточного активного ила. При низкой нагрузке по БПКб 50 г/(кг-сутки) происходит практически полная минерализация активного ила; количество избыточного активного ила уменьшается в 2,8 раза и составляет только 30 г сухого вещества из расчета на одного жителя в сутки (при очистке бытовых стоков) вместо 85 г, получаемых из аэротенков.

По схеме работы аэроканалы делятся на проточные и периодического действия. При использовании проточных аэроканалов строят отдельные или включенные в конструкцию аэроканала вторичные отстойники. В аэроканалах периодического действия отделение активного ила и выпуск очищенных сточных вод производятся непосредственно из аэроканала при выключенном аэраторе.

Наиболее распространенная форма аэроканала — вытянутый в плане кольцевой канал с трапецеидальным сечением. В центре аэроканала имеется разделяющая перегородка, реже — вторичный отстойник. Дно и откосы канала укреплены бетоном. Рабочая глубина аэроканалов — от 0,7 до 4 м. Как правило, в аэроканалах устанавливают в начале прямого участка механические поверхностные аэраторы.

Окислительные каналы круглогодичного действия находят применение в южных районах СССР, сезонного действия — в средних районах с расчетной зимней температурой не ниже минус 25° С.

В последнее время наибольшее распространение получили аэроканалы с вторичными отстойниками ( 4.161). Такие установки рассчитаны на очистку сточных вод в количестве до 1400 м3/сутки при начальной БПКб неотстоенной сточной воды до 400 мг/л и снижении БПКб и количества взвешенных веществ до 25 мг/л. Объем аэроканала определяется из условия 0,3 м3 на одного жителя; продолжительность пребывания воды в канале принимается 1—2 суток; расчетная глубина канала 1 м; скорость течения воды по каналу должна быть не менее 0,3 м/с; концентрация активного ила 3,5 г/л; расход кислорода на 1 г снятой БПКз 1,5 г. Вторичный отстойник принимают вертикального типа с продолжительностью отстаивания 1,5 ч. Параметры циркуляционных окислительных каналов приведены в табл. 4.72.

Из сооружений естественной биологической очистки большое применение находят биологические оксидационные контактно-стабилизационные пруды (БОКС), разработанные во ВНИИ по сельскохозяйственному использованию сточных вод.

БОКС пруды состоят из нескольких секций искусственно созданных водоемов, в каждую из которых поочередно напускается суточный расход сточных вод. При первоначальном заполнении в каждую секцию вводится специально подобранный комплекс микроводорослей. В БОКС прудах сточные воды выдерживаются в течение 5—11 суток до полного обезвреживания, после чего их можно использовать для орошения. Во вневегетационный период сточные воды накапливаются и очищаются в зимнем депоненте — биоокислителе, в который весной, так же как и в БОКС пруды, вводятся микроводоросли. Очистка и обезвреживание сточных вод в нем происходит также эффективно.

В Талей Латвийской ССР построены биологические пруды для очистки бытовых сточных вод пропускной способностью 400 м3/сутки. Опыт эксплуатации показывает, что очищенные стоки полностью обеззараживаются и не требуется их хлорирования. Очищенные сточные воды используются для полива сельскохозяйственных угодий. Себестоимость очистки по сравнению с искусственной биологической очисткой уменьшилась в 3,5 раза. Снижение числа бактерий кишечной группы равняется ^9-—99,9%. В настоящее время очищенная в БОКС прудах сточная вода используется для орошения хлопчатника.

Если в качестве сооружений искусственной биологической очистки используются капельные биофильтры с пропускной способностью до 50 м3/сутки, то нагрузка на них принимается на 30% меньше, чем нагрузка на такие же сооружения большей производительности (см. гл. XVIII).

Для полной биологической очистки сточных вод с расходом до 200 м3/сутки применяются аэрационные установки, работающие по методу «полного» окисления — аэротенки с продленной аэрацией, а для расходов сточных вод до 1400 м3/сутки—-аэрационные сооружения с аэробной стабилизацией избыточного активного ила.

На установках с капельными биофильтрами допускается использование вторичных отстойников в качестве контактных резервуаров.

Обеззараживание сточных вод после искусственной биологической очистки производится раствором хлорной извести.

При количестве сточных вод более 15 м3/сутки применяются дозирующие устройства, при меньших их количествах эти устройства не предусматриваются, но дозу хлорной извести по активному хлору увеличивают на 20—25%.

При хлорировании сточных вод с дозирующими устройствами концентрацию раствора принимают с таким расчетом, чтобы расход его был не менее 20 л/ч. Хлорирование сточных вод без дозирующих устройств производится раствором хлорной извести концентрацией до 5%, при этом раствор следует вводить в дезинфектор от одного до пяти раз в сутки в зависимости от количества сточных вод.

Для обеззараживания сточных вод на установках малой пропускной способности в НИИ KB и OB AKX имени К. Д. Памфилова разработан метод электролитического разложения поваренной соли, хлоридов морской воды, подземных минерализованных вод с получением дапохло-рита натрия. Для получения электролитического гипохлорита натрия из растворов поваренной соли производительность установок составляет до 25 кг/сутки, считая по активному хлору, и из минерализованных вод — 24 кг/сутки.

Иловые площадки, предназначенные для обезвоживания осадка из первичных и вторичных отстойников, как правило, устраиваются на естественном грунте без дренажа; они могут быть открытыми или располагаться под навесом. Полезная площадь иловых площадок должна определяться из условия 0,33 м2 на одного жителя. Число карт должно быть не менее двух.