Аэрационная очистка сточных вод

Одним из важных этапов очистки сточных вод является их обработка бактериями, которые впитывают из жидкости растворенные в ней вещества, и минерализуют их. Этот процесс происходит в специальном очистном модуле, который называется аэротенк. В нем происходит активное насыщение воды кислородом (аэрация), необходимое для жизни и размножения микроорганизмов.

Из-за особенностей большинства процессов, происходящих в аэротенке, он не может считаться самостоятельным очистным сооружением. Его работа невозможна, как минимум, без первичного и вторичного отстойников. В первичном отстойнике происходит процесс отделения крупных взвешенных частиц от основной массы жидкости. На центральных очистных сооружениях дополнительно к отстойнику устанавливаются решетка для сбора крупного мусора и песколовка для задержания песка и подобных ему загрязнений.

Что же представляет собой аэротенк?

Это специальная емкость, в которой вода, поступающая из канализации, начинает взаимодействовать с микроорганизмами. Они пребывают во взвешенном состоянии или прикреплены в виде пленки к поверхности воды. Взвесь выглядит как хлопья из ила и состоит из бактерий, простейших микроорганизмов, грибов. Также могут попадаться насекомые и их личинки, черви, коловратки и пр. Главную роль в процессе очистки играют, конечно же, бактерии – простейшие одноклеточные организмы. Они абсорбируют растворенные в сточных водах крупные загрязнения, образуя при этом колонии (хлопья или активный ил). Вид и размер хлопьев зависят от многих факторов: температуры воды, состава сточной жидкости, количества кислорода в воде и гидродинамических характеристик аэротенка.

Интересные факты:

• Скорость размножения бактерий огромна. Если нет никаких сдерживающих их рост факторов, при условии достаточного питания 1 мг колоний бактерий за сутки может достичь веса в 10 тонн. Этот процесс регулируется количеством питательных веществ и наличием, как правило, во взвеси простейших организмов.
• Общая площадь 1 г бактерий в сухом виде достигает 100 м2, что объясняет столь большую впитывающую способность активного ила.

Во вторичном отстойнике происходит оседание умерших или лишних колоний активного ила. В результате активного деления бактерии каждые 30 минут удваивают свое количество. Отмирание колоний происходит из-за нескольких причин:
• Из-за недостатка питательных веществ и кислорода;
• Вследствие перепадов температуры, состава поступающих стоков и других стрессовых факторов;
• По окончании естественного срока жизни.

Схема работы системы по очистке канализации для небольших домов и коттеджей

Попадая в канализацию, сточная жидкость от одного или нескольких домов поступает в первичный отстойник. В нем отсеиваются взвешенные в воде крупные загрязнения. После завершения первого этапа очистки канализационные стоки самотеком или с помощью насоса подаются в следующий очистной модуль – аэротенк или биофильтр. Конструкции аэротенков различаются в зависимости от того, в каком состоянии в них находится активный ил. Он может плавать свободно или быть прикрепленным к специальной загрузке (прикрепленный биоценоз). В аэротенке создаются максимально благоприятные для бактерий условия, строго рассчитывается необходимое количество кислорода в жидкости.

Наполнение канализационной жидкости кислородом происходит с помощью аэраторов разной конструкции. В основном используются компрессор (воздуходувка), полимерный аэратор и системы из напорных труб. Чем больше воздушных пузырьков создает аэратор, тем лучше. Необходимо следить за размерами пузырьков – чем они мельче, тем больше насыщены кислородом и тем лучше будет очищаться сточная вода.

Вторичный отстойник служит приемным пунктом для излишней или умершей биомассы. Прирост колоний происходит очень активно, и именно поэтому, а также под давлением постоянно прибывающей на очистное сооружение жидкости, активный ил вымывается во вторичный отстойник. Далее его распределяют: одну часть отправляют назад в первичный отстойник для более качественной очистки канализационных вод, другую сливают в специальную емкость, где она хранится до последующего уничтожения.

Строить такие сложные очистные сооружения нужно не во всех случаях. Если сточные воды отдельно взятого дома имеют минимальный объем, их можно отводить с помощью труб или канав в близлежащий ручей или вырытый котлован. Однако если канализационную жидкость предполагается выводить в речку, озеро или другой водоем рыбно-хозяйственного значения, ее необходимо очищать, или хотя бы обеззараживать. Для этих целей на малых очистных сооружениях обычно применяют систему ультрафиолетового обеззараживания.