При проектировании станции для очистки канализационных стоков и комплекса очистных сооружений разрабатывается несколько её вариантов. Для каждого варианта проводится технико-экономическая оценка, по результатам которой и проводится выбор. Критерием выбора является минимизация строительных и эксплуатационных расходов на сооружения. При этом комплекс должен обеспечивать требуемые санитарно-гигиенические параметры для сбрасываемых в водоём сточных вод и для самого водоёма. Экологические требования особенно высоки к выпуску, если ниже по течению расположена водопроводная насосная станция.
Схему станции и комплектность очистных сооружений определяют, в первую очередь, количество и состав сточной жидкости.
Станции с механическими методами очистки
Механическая очистка стоков бытового происхождения может сопровождаться отстойниками двухъярусными либо обычными с метантенками. Первые целесообразны для станций в центральной или южной зонах России, обрабатывающих не более 8-10 тыс. м³ сточных вод в сутки. Благодаря простоте эксплуатации, с обслуживанием сооружений может справиться персонал без особой квалификации.
Отстойник с метантенком более экономичен при суточном расходе стоков выше 10 тыс. м³. Горизонтальная конструкция сооружений может быть единственно приемлемой, если в месте их расположения грунтовые воды находятся близко к поверхности. Для комплекса требуются котельное, газовое и другое оборудование. Поэтому для эксплуатации такой станции необходима высокая квалификация технических работников.
Там, где грунт плотен, и грунтовые воды находятся глубоко, для расходов выше 15 тыс. м³/сутки менее затратны комплексы с вертикальными или радиальными отстойниками и метантенками. Существенный выигрыш происходит за счёт относительной дешевизны строительства.
Станции с биологическими методами очистки
Для таких объектов в качестве первой нужно рассматривать схему с полями орошения. Сточные воды должны тогда пройти предварительную механическую очистку. Интенсивную биологическую очистку следует реализовывать только в том случае, когда поля орошения неприменимы. Причинами могут быть повышенная плотность грунта, наличие больших уклонов на рельефе, дефицит площади, суровые климатические условия или переувлажнения.
Поля фильтрации является наиболее выгодным решением, когда грунты обладают высокой проницаемостью, рельеф имеет плоскую топографию, и территории под такую станцию достаточно.
Если требуется глубокая и интенсивная очистка, то, даже при благоприятных условиях для полей фильтрации, может оказаться более выгодным использование биофильтров или аэротенков.
Биофильтры
Такие очистные сооружения целесообразны при необходимости обработки в сутки до 50 тыс. м³ сточных вод. Хотя, в целом, эксплуатация их несложна, но в многосекционных устройствах имеются некоторые проблемы в организации равномерности распределения сточных вод по секциям.
Биофильтры ограничены в использовании в холодном климате и дефиците загрузочного материала. При размещении на плоском рельефе требуются КНС для подъёма сточных вод из пониженных участков в повышенные. Когда доступна дешёвая электроэнергия, то может оказаться целесообразным применение для полной очистки стоков аэротенков. Они рекомендуются для станций с производительностью более 50 тыс. м³/сутки.
Если требуется биологическая очистка частичная, то возможно использование аэротенков в режиме неполной очистки или биофильтров высоконагружаемых.
Канализационные стоки всегда должны предварительно проходить осветление в отстойниках. На станции с малой производительностью для этого используются двухъярусные и вертикальные, со средней и большой – радиальные.
Для средних и малых очистных станций выгодным может оказаться использование аэрофильтров. Они компактны, поэтому могут разместиться на небольшой площади. На участках с резкими перепадами рельефа за счёт обеспечения хорошего самотечного движения сточных вод и осадка одновременно можно сократить заметно затраты на электроэнергию.
Меры по снижению затрат
Для экономичности очистной станции расходы на её сооружение и эксплуатацию нужно, по возможности, сокращать.
Разовые затраты можно уменьшить проектированием комплекса очистных сооружений в несколько очередей. Увеличение мощности станции должно быть синхронизировано с развитием обслуживаемой канализационной сети.
Экономические выгоды могут быть извлечены из реализации сброженного осадка в качестве удобрения либо продукта, используемого в других целях. Компенсируются затраты в определённой мере и при использовании выделяющегося из метантенка газа для отопления.