        Станции для очистки сточных вод состоят из комплекса отдельных сооружений, которые располагают таким образом, что вода проходит их последовательно одно за другим, постепенно очищаясь сначала от крупных, а затем от все более и более мелких загрязнений, находящихся в нерастворенном состоянии.
        Выбор метода очистки и назначение состава сооружений - сложная технико-экономическая задача, на которую влияет ряд условий, например: необходимая степень очистки сточных вод, рельеф местности, энергетические факторы, характер грунтов, размер площади для очистных сооружений, расход очищенных вод, объем водоема, расход водотока и др.
        Если сточная вода спускается в крупный водоприемник и по местным условиям можно ограничиться только механической очисткой сточных вод, состав сооружений обычно принимают по схеме, приведенной на рис. 28.1.

Рис. 28.1. Схема станции с механической очисткой сточных вод.
1 - решетка; 2 - песколовка; 3 - отстойник; 4 - хлоратор-пая; 5 - контактный резервуар; 6 - метантенк; 7 - иловые площадки; 8 - песковые площадки; 9 - дробилка.

Первоначально сточная жидкость проходит через решетку 1, устанавливаемую для задержания крупных веществ органического и минерального происхождения, далее - через песколовку 2 для выделения тяжелых примесей, главным образом минерального происхождения, отстойники 3 для выделения осаждающихся и всплывающих преимущественно органических веществ, через хлоратную 4 с контактным резервуаром 5 для обезвреживания воды и контакта хлора с водой.
Для обработки ила установлены метантенки 6 с иловыми площадками 7 для подсушивания перегнившего ила. Если для выполнения требования о соблюдении ПДК в водоприемнике необходима полная биологическая очистка сточных вод, то, исходя из местных условий, заключающихся, например, в наличии сельхозугодий, нуждающихся в орошении, может быть использована схема очистки, показанная на рис. 28.2.

Рис. 28.2. Схема станции с биологической очисткой сточных вод на полях орошения или фильтрации.
1 - решетка; 2 - песколовка; 3 - двухъярусный отстойник; 4 - поля для орошения или поля фильтрации; 5 - иловые площадки; 6 - песковые площадки.

По этой схеме механическую очистку проводят на решетках, песколовках и в двухъярусных отстойниках, где нерастворенные вещества не только осаждаются, но и перегнивают. Биологическая очистка осуществляется на ЗПО (см. п. 24.5) или на полях фильтрации, отличающихся от ЗПО тем, что они не используются в сельскохозяйственном отношении и служат только для очистки стоков за счет запасов кислорода в почве, а также вследствии жизнедеятельности микроорганизмов - минерализаторов, окисляющих попадающие в почву органические загрязнения. Отметим, что в районах со среднегодовой температурой более 0 °С для полной биологической очистки стоков в естественных усд ловиях могут быть использованы биологические пруды, т. е. искуственно созданные неглубокие (1-2 м) водоемы, в которых сточная жидкость, прошедшая механическую очистку, держится перед сбросом в водоприемник 10-20 сут, очищаясь при этом за счет тех же процессов, которые происходят при самоочищении водоемов. При больших расходах очищаемых сточных вод целесообразна и в настоящее время наиболее распространена схема очистки,-приведенная на рис. 28.3.

Рис. 28.3. Схема станции с биологической очисткой сточных вод.
1 - решетка; 2 - песколовка; 3 - отстойники; 4 - аэротенки; 5 - вторичные отстойники; 6 - термическая сушка осадка; 7 - вакуум-фильтры; 8 - метантенки; 9 - машинное здание; 10 - хлораторная; 11 - контактный резервуар; 12 - дробилка; 13 - песковые площадки; 14 - воздуховод; и транспорт сушеного ила.

        Полная биологическая очистка по этой схеме осуществляется в аэротенках. Механическая очистка сточных вод в рассматриваемой схеме проходит на решетках А в песколовках 2 и в отстойниках 3. Отбросы с решеток направляют на дробилку 12, а дробильные отбросы в виде пульпы сбрасывают в канал перед песколовками. Осадок из отстойника поступает в метантенк 8, где с помощью анаэробных микроорганизмов происходит распад или сбраживание органического вещества осадка, т. е. его минерализация. После отстойника сточные воды попадают в аэротенк 4, куда подается активный ил - колонии аэробных микроорганизмов, способные окислять органическое вещество. Содержимое аэротенков постоянно перемешивается воздухом, подаваемым воздуходувками, установленными в машинном здании 9. Смесь сточной жидкости и активного ила из аэротенка поступает во вторичный отстойник 5, в котором активный ил выделяется из сточной жидкости и основная его масса возвращается в аэротенк. В аэротенке масса активного ила увеличивается, поэтому часть его (избыточный активный ил) подается в илоуплотнитель, где объем его уменьшается в 4 - 6 раз за счет отделения воды от ила и уплотненный ил перекачивают в метантенк для сбраживания. Очищенную сточную жидкость обеззараживают (обычно хлорируют) в контактном резервуаре 11 и сбрасывают в водоем. Сброженный осадок и активный ил из метантенков направляют на обезвоживание на вакуум-фильтр 7 и затем на термическую сушку 6, откуда он выходит в виде порошка или небольших гранул. Такие схемы станций наиболее распространены как в отечественной так и в зарубежной практике.
        В настоящее время существуют и другие схемы станций (например, станции без первичных отстойников), по которым вода поступает непосредственно в аэротенки и затем продолжительное время отстаивается во вторичных отстойниках. Такая схема возможна только при слабоконцентрированных сточных водах. В других схемах станций вместо отстойников применяют биокоагуляторы, или осветлители, двухступенчатые аэротенки или биофильтры.
        Как следует из приведенных выше схем станций, для очистки сточных вод применяется большое количество разнообразных сооружений. Конструкция некоторых из них или достаточно проста и поэтому не требует дополнительных пояснений (например, решетки биологические пруды), или уже в общем рассматривалась (например отстойники). Далее приводится краткое описание еще двух сооружений, наиболее часто используемых на крупных станциях очистки сточных вод, это аэротенк и метантенк. Аэротенк представляет собой заглубленный в землю длинный железобетонный резервуар, разделенный перегородками на коридоры в которых медленно протекает смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости (рис. 28.4).

Рис. 28.4. Схема устройства аэротенка.
а, б - разрез и план трехкоридорного аэротенка; в - разрез двухкоридорного аэротенка; 1 - перфорированные или пористые воздухораспределительные трубы; 2, 3 - разводящие воздухопроводы и тояки; 4, 5 - впуск и выпуск сточной жидкости; 6, 7, 8 - коридоры аэротенка; 9 - фильтросные пластины; 10 - воздухораспределительные каналы.

В целях лучшего и непрерывного контакта того и другого производят их постоянное перемешивание при помощи сжатого воздуха или специальных мешалок В отечественной практике наиболее широкое распространение получили аэротенки с пневматической аэрацией, успешно решающие две задачи: перемешивание активного ила и сточной жидкости и поддержание необходимого кислородного режима в аэротенке. Глубину аэротенков Н чаще всего принимают от 3 до 5 м, ширину В > 2Н; длину аэротенков рекомендуется назначать не менее десятикратной ширины. Необходимое количество активного ила и подаваемого воздуха а также продолжительность пребывания сточной жидкости в аэро-тенке зависят от загрязненности сточной воды и той степени очистки, которая требуется по местным условиям. Бытовые стоки обычно аэрируются не более 12 ч, чаще же в пределах 6-8 ч. Метантенк представляет собой цилиндрический или прямоугольный железобетонный резервуар с коническим днищем, предназначенный для сбраживания осадка.
Перекрытие метантенка герметическое и имеет в центральной части колпак для сбора образующегося в этом сооружении газа, откуда он отводится для использования. Чтобы ускорить в метантенке процессы брожения, используют различные приемы, например, подогрев осадка и его перемешивание. Осадок подогревают обычно до температуры 33-53 °С, вводя в метантенк пар посредством эжектирующих струй. Перемешивают осадок либо при помощи насосов, забирающих его из нижней части камеры и подающих в верхнюю часть, либо гидроэлеваторами или же специальными мешалками. На современных очистных станциях в метантенк на сбраживание поступает не только осадок из первичных отстойников, но и избыточный активный ил. Сброженный осадок периодически удаляется из метантенка и перемещается на вакуум-фильтры или иловые площадки, представляющие собой спланированные участки земли (карты), окруженные со всех сторон земляными валиками, для подсыхания и последующего использования в качестве удобрений.