A szennyvíztisztító telepek alapvető létesítmények, amelyek megtisztítják és megtisztítják a szennyvizet, mielőtt az visszakerülne a környezetbe. Döntő szerepet játszanak a közegészségügy és az ökoszisztéma védelmében.
Íme a szennyvízkezelés tipikus folyamatainak lebontása:
Eltávolítja a nagy tárgyakat, például törmeléket, rongyokat és szemcséket.
Szűréssel vagy csiszolással járhat.
Elválasztja a szilárd anyagokat a szennyvíztől.
Gyakran olyan tartályok ülepítésével jár, ahol szilárd anyagok leülepednek a fenékre.
Biológiai folyamat, amely a szerves anyagokat baktériumok segítségével bontja le.
Jellemzően levegőztető tartályokat vagy eleveniszapos eljárásokat foglal magában.
Opcionális lépés a további tápanyagok (nitrogén és foszfor) eltávolítására és a szennyvíz fertőtlenítésére.
Tartalmazhat szűrést, klórozást vagy ultraibolya fertőtlenítést.
Elpusztítja a káros baktériumokat és vírusokat.
Gyakran használ klórt, ultraibolya fényt vagy ózont.
A tisztított szennyvíz visszakerül a környezetbe, gyakran folyókba, tavakba vagy az óceánokba.
Az alkalmazott konkrét eljárások és technológiák az üzem méretétől, a bejövő szennyvíz minőségétől és a helyi előírásoktól függően változhatnak.
A szennyvíztisztításban a harmadlagos kezelés (más néven mélytisztítás vagy fejlett kezelés) célja a tápanyag-szennyező anyagok, oldott anyagok, finom lebegő anyagok, biológiailag nem lebomló szerves anyagok és só további eltávolítása a szennyvízből. Ez a folyamat általában különféle szűrési és fertőtlenítési módszereket foglal magában. Az alábbiakban áttekintést adunk a különböző típusú tercier szűrési és fertőtlenítési módszerekről:
A homokszűrés egy olyan fizikai szűrési módszer, amely homokrétegen keresztül szűri ki a szennyvízben lévő lebegő részecskéket és kolloidokat. A szennyvíztisztítás utolsó szakaszában gyakran használnak homokszűrőket a szennyvíz minőségének javítására.
A koaguláció az a folyamat, amikor koagulánsokat adnak hozzá a kolloid részecskék és a vízben lévő apró szuszpendált anyagok nagyobb pelyhekké történő hozzáadásához, majd a későbbi ülepedéshez vagy szűréssel történő eltávolításhoz. A koagulációs eljárást széles körben használják a szennyvízkezelésben a tisztítás hatékonyságának és a szennyvíz minőségének javítása érdekében.
A mikroszűrés (más néven mikroszűrés) egy precíziós szűrési technológia, amely képes kiszűrni a mikron vagy nano méretű részecskéket és baktériumokat az oldatban. A mikroszűrő membránokat gyakran használják harmadlagos kezelésben az apró lebegő anyagok és kolloidok eltávolítására a szennyvízből.
Az aktív szén adszorpciója az aktív szén porózus szerkezetét és erős adszorpciós képességét használja fel a szennyező anyagok, például az oldott szerves anyagok, a maradék klór és a nehézfémek szennyvízből való eltávolítására. Ez a módszer különösen hatékony a mélytisztításban, és jelentősen javíthatja a szennyvíz minőségét.
A fordított ozmózis egy membránleválasztó technológia, amely a féligáteresztő membránok szelektív permeabilitását használja az oldószerek (például víz) nyomás alatti oldott anyagoktól (például sótól, szerves anyagoktól stb.) történő elválasztására. A fordított ozmózis technológiát gyakran használják a tengervíz sótalanításában és mélységi szennyvízkezelésében, és hatékonyan távolíthatja el a sót és a legtöbb szerves anyagot a szennyvízből.
Az ioncsere a gyantán lévő ionoknak a szennyvízben lévő ionokkal történő cseréje annak érdekében, hogy elérjék a szennyvízben lévő meghatározott ionok eltávolítását vagy visszanyerését. Ez a módszer jelentős hatással van a nehézfém-ionok szennyvízből való eltávolítására és a víz lágyítására.
A klóros fertőtlenítés az egyik leggyakrabban alkalmazott fertőtlenítési módszer. A szennyvízbe klórgázt, nátrium-hipokloritot és egyéb kloridokat adnak, a klór erős oxidáló tulajdonságát pedig a szennyvízben lévő kórokozó mikroorganizmusok elpusztítására használják fel. A klóros fertőtlenítés előnye a jó fertőtlenítő hatás és az alacsony költség, de előfordulhat, hogy maradék klórproblémákat okoz.
Az ultraibolya fertőtlenítés az ultraibolya sugarak fotokémiai hatását használja fel a kórokozó mikroorganizmusok DNS- vagy RNS-szerkezetének tönkretételére, ezáltal elveszítik szaporodási képességüket és elérik a fertőtlenítés célját. Az ultraibolya fertőtlenítés előnye, hogy nincsenek vegyszermaradványok és melléktermékek, de befolyásolhatja a víz minősége, ami instabil fertőtlenítő hatást eredményez.
Az ózonos fertőtlenítés az ózon erős oxidáló tulajdonságait használja fel a szennyvízben lévő kórokozó mikroorganizmusok elpusztítására. A vízben az ózon lebomlása során keletkező oxigénatomok és hidroxil-szabad gyökök gyorsan tönkretehetik a mikroorganizmusok sejtszerkezetét, így fertőtlenítő hatást érhetnek el. Az ózonos fertőtlenítés előnyei az alapos sterilizálás és a másodlagos szennyezés hiánya, de a berendezések beruházási és üzemeltetési költségei magasak.
A fent említett általános fertőtlenítési eljárásokon kívül léteznek olyan fertőtlenítési eljárások is, mint a termikus fertőtlenítés, a sugárfertőtlenítés, az ionizáló sugárzással történő sterilizálás és a hidrogén-peroxidos plazma sterilizálás. Ezeknek a módszereknek megvannak a maga előnyei és hátrányai, és alkalmasak a különböző szennyvízkezelési forgatókönyvekre és igényekre.
A vízkezelésben használt közeg típusai
A vízkezeléshez használt közeg típusa az adott folyamattól és a kívánt eredménytől függ. Íme néhány általános médiatípus:
Szűrőközeg
Homok: Homokszűrőben használják a lebegő szilárd anyagok eltávolítására és a zavarosság csökkentésére.
Antracit: Nagy porozitása és alacsony sűrűsége miatt a szűrőkben használt szénfajta.
Kavics: Szűrőkben alátámasztó rétegként és szűrőanyagként is használható.
Diatomaceous Earth (DE): Megkövesedett kovaföldekből álló természetes anyag, amelyet DE-szűrőkben használnak a nagyon finom részecskék eltávolítására.
Aktív szén: A szerves anyagok, íz, szag és bizonyos vegyi anyagok eltávolítására szolgál.
Ioncserélő gyanta: Oldott ásványi anyagok, például keménység eltávolítására szolgál a vízből.
Membránszűrők: Membránszűrési folyamatokban használják a részecskék és mikroorganizmusok méret szerinti eltávolítására.
Fertőtlenítő közeg
Klór: Közönséges fertőtlenítőszer, amelyet vízhez adnak a baktériumok és vírusok elpusztítására.
Ultraibolya (UV) fény: mikroorganizmusok elpusztítására szolgál UV sugárzásnak kitéve.
Ózon: Erőteljes fertőtlenítőszer, amely képes oxidálni a szennyeződéseket és elpusztítani a mikroorganizmusokat.
Mész: A víz pH-értékének emelésére és a keménység eltávolítására is használható.
Soda Ash: A víz lúgosságának növelésére szolgál.
Biológiai kezelési közeg
MBBR Bio Filter Media: Ezek nagy felületű műanyag hordozók, amelyek támogatják a biofilm növekedését. Mozgóágyas biofilm reaktorokban (MBBR) használják biológiai szennyvízkezelésre.
Bio Block Filter Media: Ezek méhsejt szerkezetű műanyag blokkok, amelyek nagy felületet biztosítanak a biofilm növekedéséhez. Szennyvízkezelési bioszűrőrendszerekben használják őket.
Random Tower Packing: Szabálytalan alakú anyagok, amelyeket töltött ágyas reaktorokban használnak biológiai szennyvízkezelésre. Nagy felületet biztosítanak a biofilm növekedéséhez, és elősegítik a jó gáz-folyadék érintkezést.
Egyéb média
Tube Settler Clarifier: Ez önmagában nem közeg, hanem egy olyan eszköz, amely egy sor csövek segítségével javítja a lebegő szilárd anyagok ülepedését a szennyvízben.
MB Membrán Bio-Reactor: Ez egy olyan típusú membrán bioreaktor, amely a biológiai kezelést a membránszűréssel kombinálja. A membránok különböző anyagokból készülhetnek, például polimerekből vagy kerámiákból.
Lemezbuborék-diffúzor: Ez egy olyan típusú diffúzor, amely egy sor lemezt használ a légbuborékok egyenletes elosztására a vízben. Szennyvízkezelési levegőztető rendszerekben használják.
Buborékcsöves diffúzor: Ez egy olyan típusú diffúzor, amely kis lyukakkal ellátott csövet használ, hogy légbuborékokat engedjen a vízbe. Szennyvízkezelési levegőztető rendszerekben használják.
Spirálkeverő levegőztető: Ez egy olyan típusú levegőztető, amely spirállapátot használ a víz keverésére és a levegő bevezetésére. Szennyvízkezelési levegőztető rendszerekben használják.
Iszapvíztelenítő gép: Ez önmagában nem egy közeg, hanem egy gép, amelyet az iszap víztelenítésére használnak. Különféle technológiákat használhat, például szalagszűrőket vagy centrifugákat.
A közeg kiválasztása olyan tényezőktől függ, mint a víz minősége, a kívánt kezelési célok és a különböző lehetőségek költséghatékonysága. Például a homok és a kavics viszonylag olcsó, és különféle szűrési alkalmazásokhoz használható, míg az aktív szén és az ioncserélő gyanták speciálisabbak és drágábbak lehetnek.