В Древнем Риме роль канализации выполняла Клоака Максима (лат. Cloaca Maxima) — огромная разветвленная система открытых каналов, которая охватывала весь город. Работники, следившие за ее состоянием, плавали в лодках прямо по неаппетитному содержимому — на этом все технические премудрости «Великой Клоаки» заканчивались. Сегодня для того, чтобы утилизировать сточные воды в населённом пункте, нужно построить целое предприятие — сложное и дорогостоящее. Зато и воду оно выдаёт очень качественно очищенную. Как устроены современные очистные сооружения, что такое аэротенк и зачем там нужны огромные ультрафиолетовые лампы, расскажем вам в сегодняшнем материале.
Итак, начнём с начала — с воды. Воды с изрядной долей уличной грязи, промышленных отходов, удобрений и прочей сельскохозяйственной химии, моющих средств, остатков еды, фекальных масс. Всё это собирается в канализацию. С улиц вода сливается в решётки водостока, а из помещений в специальные «фановые» трубы. Они объединяются всё в более и более толстые трубы, сначала в локальный водосбор, затем в районы канализования и далее в бассейны канализования. На каждом этапе диаметр канализационной трубы увеличивается: если в квартире фановая труба диаметром около 15 см, то тоннельный коллектор запросто может иметь диаметр в два человеческих роста и более. По коллекторам грязная вода самотёком доходит до очистных сооружений. И вот тут в дело вступает сложная, многоступенчатая система очистки.
Современные очистные — это чистые, аккуратные корпуса, в которых вас встретит персонал в белых халатах, космического вида диспетчерские с контрольным оборудованием, сложные системы датчиков, постоянно проверяющих качество воды. Вы не найдёте здесь ни грязи, ни неприятного запаха. Как правило, вода проходит четыре этапа очистки.
Первый этап — удаление крупного мусора. Вода поднимается насосом на высоту нескольких метров и устремляется через решётки, на которых остаются крупные пищевые остатки, бутылки, банки и бумажки, грязные носки, оброненные в водосток мобильные телефоны и прочие случайные предметы.
Второй этап — более тщательная механическая очистка. Задача этого этапа собрать грубые примеси, камешки, песок и мелкий мусор, который прошёл через прутья решёток. Устройства, через которые проходит вода на этом этапе, называются «песколовки». Перед выпуском из песколовок в воду добавляют химические реагенты для удаления фосфора. Затем вода перетекает в первичные отстойники, в которых отстаиваются и опускаются вниз, в осадок, остатки песка и прочих мелких взвешенных примесей.
Вода, прошедшая механическую очистку, может быть довольно чистой на вид, но в ней по-прежнему полно микроскопических химических примесей (в особенности органики), а также обитают разного рода микроорганизмы. На помощь приходит третий этап — биологической очистки.
Процесс биологической очистки проходит в аэротенках. За этим сложным термином скрывается, по сути, огромных размеров ванна, в которую заливают воду, закачивают воздух и запускают т. н. активный ил — «коктейль» из простейших микроорганизмов, умеющих переваривать именно те химические соединения, которые содержатся в воде. Подобрать состав этого коктейля — целое искусство, которым владеют работающие на очистных сооружениях учёные. Воздух, закачиваемый в тенки, нужен для повышения активности микроорганизмов. Его закачивают под давлением, так что струя воздуха разбивается на мельчайшие пузырьки и создаётся эффект «кипения». Если правильно подобрать состав активного ила и подать достаточно воздуха, микроорганизмы почти полностью «переваривают» все примеси в аэротенке буквально за несколько часов. Далее биологически очищенную воду направляют во вторичные отстойники, где уже более не нужный активный ил от неё отделяют и снова отправляют в аэротенки (кроме излишков, которые сжигают).
Четвёртый и последний этап — обработка ультрафиолетом. Это относительно недавнее добавление к технологии очистки позволяет окончательно избавиться от микроорганизмов в воде. Если сливать в водоем воду, «полную жизни», то от избыточного количества микроорганизмов вода в нём зацветёт, качество её ухудшится. Современные технологии очистки позволяют вернуть в водоёмы воду хорошего качества. Конечно, пить её всё же не рекомендуется (а из какой реки или озера сейчас можно пить воду?), но купаться в ней вполне можно.
На некоторых крупных очистных сооружениях также практикуют субъективный контроль качества очистки. Для этого используют виды — биологические индикаторы. Это могут быть водяные растения, раки, черепахи. Очищенную и обеззараженную воду заливают в аквариум, в который затем помещают живых индикаторов и следят за их поведением. Если растениям или животным становится «нехорошо», значит, с водой что-то не так, и нужно срочно разбираться, какой из этапов очистки дал сбой.
Обезвоженный осадок из первичных отстойников и избытки активного ила из вторичных отстойников, как правило, сейчас сжигают при очень высокой температуре, т.к. в нем довольно высокая концентрация вредных веществ Для очистки выхлопа после сжигания на этом этапе устанавливается система фильтров, отсеивающих все возможные и невозможные вредные вещества. Кстати, именно от этих осадков идёт интенсивный неприятный запах. Раньше, когда их не сжигали, очистные сооружения были действительно дурно пахнущим местом. Благодаря новым технологическим решениям, нет осадков — нет проблемы!
Фото (с) Franz W. / Pixabay
