Механическая очистка заключается в удалении из сточной жидкости отбросов минерального происхождения, находящихся в ней в нерастворенном, а частично во взвешенном состоянии, а также и от посторонних предметов, плавающих в сточных водах. При использовании механического способа очистки происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Один из минусов этого метода заключается в том, что не происходит очистки воды от растворенных органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решетки и сета) чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.
В биологической очистке сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от их отношения к кислороду делятся на две группы: аэробы (использующие при своем дыхании растворенный в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствии свободного кислорода).
Анаэробная (без доступа воздуха) очистка осуществляется в железобетонных емкостях (метантенках, септиках, двухъярусных отстойниках), где идет сбраживание органических загрязнителей при помощи метанобразующих бактерий. Основной недостаток анаэробной очистки — это выделение биогаза (метана) и, как следствие, образование неприятных запахов.
При биологической очистке сточных вод применяют биологические фильтры и аэротенки, в которых интенсивно происходит процесс очистки. Биофильтр представляет собой резервуар, наполненный крупнозернистым фильтрующим материалом (керамзитом, шлаком, гравием и др.). Сточная вода, проходя через фильтрующий материал, образует на его поверхности биологическую пленку из скоплений микроорганизмов, разрушающих органические вещества сточных вод. Аэротенк — резервуар, в который осуществляется интенсивная подача воздуха. Кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов, поступает из окружающего воздуха либо его нагнетают специальными компрессорами (воздуходувками). Большое количество органических веществ, содержащихся в сточных водах, служит благоприятной питательной средой для бактерий, которые способны поглощать в процессе своей жизнедеятельности различные органические вещества. Во время биологической очистки в аэротенке из взвешенных в сточной жидкости частиц с размножающимися на них микроорганизмами — минерализаторами создается активный ил. Канализационные стоки смешиваются с активным илом, значительно ускоряя и улучшая процессы окисления. В результате чего болезнетворные микробы поглощаются активным илом, погибают либо становятся его активными агентами или происходит их распад на безвредные. Благодаря этому воды теряют склонность к загниванию, становятся прозрачными, снижается их бактериальное загрязнение. Сточная жидкость при биологической очистке почти полностью освобождается от органических веществ и вредных бактерий. От биофильтра аэротенк отличается наличием устройства для подачи воздуха, обеспечивая высокую окислительную мощность. Аэротенк — это на сегодняшний день наиболее эффективное сооружение биологической очистки хозяйственно-бытовых стоков.
Обеззараживание очищенных бытовых сточных вод производят жидким хлором или гипохлоритом натрия на станциях полной и неполной биологической очистки. Смешанная с хлором сточная вода поступает в контактные резервуары, в которых продолжительность контакта хлора со сточной водой до сброса ее в водоемы должна быть не менее 30 мин.
Анаэробная очистка с естественной доочисткой
. При благоприятных грунтовых условиях (пески, супеси, легкие суглинки) и низком уровне грунтовых вод, отсутствии или удаленности водоема — приемника сточных вод, обычно наиболее целесообразно использовать септики вместе с сооружениями подземной фильтрации — фильтрующими колодцами, фильтрующими кассетами, песчано-гравийными фильтрами.Септики (рис. 46) — подземные отстойники, состоящие из 1–3 камер, служат для очистки небольших количеств бытовых сточных вод.
Рис. 46.
Задача септика состоит в том, чтобы отделить жидкость с растворимыми частицами от нерастворимых фракций (механический отстой) и разложить органические загрязнения с помощью анаэробных бактерий, всегда присутствующих в нечистотах (биологический процесс). Сточные воды, попадая в септик, отстаиваются, а выпавший осадок за 6-12 мес. перегнивает.