Рис. 4. Принципиальная схема местной канализации с вариантом фильтрующего сооружения:
1 – однокамерный септик; 2 – фильтрующий колодец; 3 – вытяжной стояк
В процессе очистки большая часть органических загрязнений, содержащихся в сточных водах и способных к загниванию, превращается в инертные вещества, а количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных, снижается во много раз.
Эпидемиологическая опасность сточных вод после очистки становится незначительной, однако при сбросе очищенной воды в водоем санитарные органы, как правило, требуют обеззараживания сточных вод.
В зависимости от используемых сооружений различают естественную и искусственную очистку сточных вод.
• Естественная биологическая очистка протекает в основном с использованием самоочищающей способности почвы, грунта или воды в открытом водоеме. Она обусловлена жизнедеятельностью микроорганизмов или водорослей, для которых загрязнения сточных вод становятся источником питания.
• Искусственная биологическая очистка сточных вод проводится в специально созданных сооружениях, в которых поддерживается повышенное содержание микроорганизмов и водорослей, обеспечивающих удаление загрязнений.
Ввиду большой интенсивности процесса искусственной биологической очистки сооружения получаются компактными, но требуют специальной подачи воздуха, что усложняет эксплуатацию сооружений. Поэтому в местных системах канализации используют практически естественные методы очистки.
При естественной биологической очистке сточных вод очистка их достигается в два этапа. Вначале сточные воды поступают в специальные отстойники – септики, где из них выделяются (выпадают в осадок) содержащиеся в сточной воде взвешенные (оседающие) загрязнения.
Осветленная вода из септика поступает на биологическую очистку в сооружения подземной фильтрации: фильтрующий колодец ( рис. 4, 6 ) или поля подземной фильтрации – при наличии фильтрующих грунтов (пески, супеси); фильтрующую траншею или песчано-гравийный фильтр – при нефильтрующих грунтах (суглинки, глины).
Биологическая очистка сточных вод основана на использовании жизнедеятельности микроорганизмов, находящихся в фильтрующих сооружениях, которые способствуют быстрому окислению органических и коллоидных веществ, оставшихся в сточной жидкости после прохождения септика, и превращения их в безвредные продукты распада. Для того, чтобы процесс окисления проходил нормально, микроорганизмам (аэробным бактериям) необходимо создать определенные условия, которые и определяют требования к устройству сооружений биологической очистки.
Жизнедеятельность аэробных бактерий связана с потреблением кислорода, поэтому сооружения биологической очистки устраивают таким образом, чтобы в них был постоянный приток воздуха. С этой целью загрузку искусственных сооружений биологической очистки производят фильтрующим материалом таких фракций, которые обеспечивают наибольшую площадь для контакта сточных вод с воздухом, а для почвенных методов очистки выбирают почвы с хорошими фильтрующими свойствами, т. е. песчаные и супесчаные. Во время происходящих в биологических фильтрах процессов помимо безвредных образуются и продукты, являющиеся вредными для жизни бактерий, например углекислый газ. Их удаление обеспечивается устройством вентиляции.
При применении фильтрующих колодцев и полей подземной фильтрации очищенная вода поступает в нижележащие слои грунта, и специального отведения ее не потребуется. При использовании подземных вод для хозпитьевого водоснабжения возможность применения этих сооружений зависит от гидрогеологических условий строительства и допускается при отсутствии связи между водоносными горизонтами.
При использовании фильтрующих траншей или песчано-гравийного фильтра очищенная вода должна отводиться в водоемы или на дно оврагов с предварительным ее обеззараживанием.
При высоком уровне грунтовых вод приходится предусматривать песчано-гравийный фильтр или фильтрующую траншею в насыпи, при этом сточная вода в них может подаваться специальными фекальными насосами.
Тип фильтрующих устройств выбирают в зависимости от характеристики грунтов, влияющих на эффективность очистки сточных вод в естественных условиях, количества сточных вод, наличия территории для их размещения, опасности загрязнения водоносных пластов, используемых для водоснабжения, санитарных условий выпуска очищенных вод и т. д.Септики
Септик представляет собой прямоугольную или круглую емкость с водонепроницаемым днищем и стенками ( рис. 5 ). При расходе сточных вод до 5 м3/сутки общий гидравлический объем септика (объем, постоянно заполненный водой и осадком) должен приниматься в размере 3-кратного суточного притока. При расходе до 1 м3/сутки септик принимается однокамерным, свыше 1 м3/сутки – двухкамерным, причем целесообразно первую камеру принимать объемом 75 % от общей вместимости септика.