Ce face o stație de tratare a apelor uzate

Stațiile de epurare a apelor uzate sunt instalații esențiale care curăță și purifică apele uzate înainte de a fi eliberate înapoi în mediu. Ele joacă un rol crucial în protejarea sănătății publice și a ecosistemului.

Iată o detaliere a proceselor tipice implicate în tratarea apelor uzate:

Pre-tratament:

Îndepărtează obiectele mari, cum ar fi resturi, cârpe și nisip.

Poate implica cernuire sau șlefuire.

Tratament primar:

Separă solidele de apele uzate.

Adesea implică rezervoare de decantare în care solidele se depun pe fund.

Tratament secundar:

Proces biologic care descompune materia organică folosind bacterii.

De obicei implică rezervoare de aerare sau procese cu nămol activ.

Tratament terțiar:

Etapă opțională pentru eliminarea nutrienților suplimentari (azot și fosfor) și dezinfectarea apei uzate.

Poate implica filtrare, clorinare sau dezinfecție cu ultraviolete.

Dezinfectare:

Omoara bacteriile si virusurile daunatoare.

Folosește adesea clor, lumină ultravioletă sau ozon.

Evacuarea efluentului:

Apele uzate tratate sunt eliberate înapoi în mediu, adesea în râuri, lacuri sau oceane.

Procesele și tehnologiile specifice utilizate pot varia în funcție de dimensiunea instalației, de calitatea apei uzate primite și de reglementările locale.

În tratarea apelor uzate, tratarea terțiară (cunoscută și sub denumirea de tratare profundă sau tratare avansată) are ca scop eliminarea în continuare a poluanților nutritivi, a substanțelor dizolvate, a solidelor fine în suspensie, a materiei organice nebiodegradabile și a sării din apele uzate. Acest proces include de obicei o varietate de metode de filtrare și dezinfecție. Mai jos este o prezentare generală a diferitelor tipuri de metode terțiare de filtrare și dezinfecție:

Metode de filtrare în a treia etapă

Filtrare cu nisip (filtrare cu nisip)

Filtrarea cu nisip este o metodă de filtrare fizică care filtrează particulele suspendate și coloizii din apa reziduală printr-un strat de nisip. Filtrele cu nisip sunt adesea folosite în etapa finală a epurării apelor uzate pentru a îmbunătăți calitatea efluentului.

Coagulare

Coagularea este procesul de adăugare a coagulanților pentru a agrega particule coloidale și materii mici în suspensie în apă în flocuri mai mari pentru sedimentarea ulterioară sau îndepărtarea prin filtrare. Procesul de coagulare este utilizat pe scară largă în tratarea apelor uzate pentru a îmbunătăți eficiența epurării și calitatea efluentului.

Microfiltrare

Microfiltrarea (cunoscută și sub numele de microfiltrare) este o tehnologie de filtrare de precizie care poate filtra particulele și bacteriile de dimensiuni micron sau nano într-o soluție. Membranele de microfiltrare sunt adesea folosite în tratamentul terțiar pentru a îndepărta materii mici în suspensie și coloizii din apele uzate.

Adsorbție de cărbune activ

Adsorbția cărbunelui activ folosește structura poroasă și capacitatea puternică de adsorbție a cărbunelui activat pentru a îndepărta poluanții precum materia organică dizolvată, clorul rezidual și metalele grele din canalizare. Această metodă este deosebit de eficientă în tratarea profundă și poate îmbunătăți semnificativ calitatea efluentului.

Osmoza inversa

Osmoza inversă este o tehnologie de separare prin membrană care utilizează permeabilitatea selectivă a unei membrane semipermeabile pentru a separa solvenții (cum ar fi apa) de substanțe dizolvate (cum ar fi sarea, materia organică etc.) sub presiune. Tehnologia de osmoză inversă este adesea folosită în desalinizarea apei de mare și tratarea apelor reziduale în adâncime și poate îndepărta eficient sarea și majoritatea materiei organice din canalizare.

Schimb de ioni

Schimbul de ioni este schimbul de ioni de pe rășină cu ioni din ape reziduale pentru a atinge scopul de a îndepărta sau de a recupera ionii specifici din ape uzate. Această metodă are efecte semnificative în îndepărtarea ionilor de metale grele din ape uzate și dedurizarea apei.

Metoda de dezinfecție

Dezinfectie prin clorinare

Dezinfectia prin clorinare este una dintre cele mai des folosite metode de dezinfectie. Gazul de clor, hipocloritul de sodiu și alte cloruri sunt adăugate în ape uzate, iar proprietatea puternică de oxidare a clorului este folosită pentru a ucide microorganismele patogene din ape uzate. Dezinfecția prin clorinare are avantajele unui efect de dezinfecție bun și costuri reduse, dar poate provoca probleme de clor rezidual.

Dezinfectie cu ultraviolete

Dezinfecția cu ultraviolete folosește efectul fotochimic al razelor ultraviolete pentru a distruge structura ADN-ului sau ARN-ului microorganismelor patogene, făcându-le să-și piardă capacitatea de reproducere și atingând scopul dezinfectării. Dezinfecția cu ultraviolete are avantajele că nu există reziduuri chimice și nici produse secundare, dar poate fi afectată de calitatea apei, ducând la efecte de dezinfecție instabile.

Dezinfectarea cu ozon

Dezinfectarea cu ozon folosește proprietățile puternice de oxidare ale ozonului pentru a ucide microorganismele patogene din ape uzate. Atomii de oxigen și radicalii liberi hidroxil produși prin descompunerea ozonului în apă pot distruge rapid structura celulară a microorganismelor pentru a obține un efect de dezinfecție. Dezinfecția cu ozon are avantajele sterilizării minuțioase și fără poluare secundară, dar investiția în echipamente și costurile de operare sunt mari.

Alte metode de dezinfectare

Pe lângă metodele obișnuite de dezinfecție menționate mai sus, există și metode de dezinfecție precum dezinfecția termică, dezinfecția cu radiații, sterilizarea cu radiații ionizante și sterilizarea cu plasmă cu peroxid de hidrogen. Aceste metode au propriile avantaje și dezavantaje și sunt potrivite pentru diferite scenarii și nevoi de tratare a apelor uzate.

Tipuri de medii utilizate în tratarea apei

Tipul de mediu utilizat în tratarea apei depinde de procesul specific și de rezultatul dorit. Iată câteva tipuri comune de media:

Medii de filtrare

Nisip: Folosit în filtrele cu nisip pentru a îndepărta solidele în suspensie și pentru a reduce turbiditatea.

Antracit: un tip de cărbune utilizat în filtre datorită porozității sale ridicate și densității scăzute.

Pietriș: Folosit ca strat suport în filtre și poate fi folosit și ca mediu de filtrare în sine.

Pământ de diatomee (DE): un material natural format din diatomee fosilizate, folosit în filtrele DE pentru a îndepărta particulele foarte fine.

Cărbune activat: Folosit pentru a îndepărta materia organică, gustul, mirosul și anumite substanțe chimice.

Rășină schimbătoare de ioni: utilizată pentru a îndepărta mineralele dizolvate, cum ar fi duritatea, din apă.

Filtre cu membrană: utilizate în procesele de filtrare cu membrană pentru a îndepărta particulele și microorganismele în funcție de dimensiune.

Medii de dezinfecție

Clor: un dezinfectant comun adăugat în apă pentru a ucide bacteriile și virușii.

Lumină ultravioletă (UV): folosită pentru a ucide microorganismele prin expunerea acestora la radiații UV.

Ozon: un dezinfectant puternic care poate oxida contaminanții și ucide microorganismele.

Var: Folosit pentru a crește pH-ul apei și poate fi folosit și pentru a îndepărta duritatea.

Soda Ash: Folosit pentru a crește alcalinitatea apei.

Medii de tratament biologic

MBBR Bio Filter Media: Acestea sunt purtători din plastic cu o suprafață mare care susțin creșterea biofilmului. Ele sunt utilizate în reactoare cu biofilm cu pat mobil (MBBR) pentru tratarea biologică a apelor uzate.

Medii de filtrare Bio Block: Acestea sunt blocuri de plastic cu o structură de tip fagure care oferă o suprafață mare pentru creșterea biofilmului. Sunt utilizate în sistemele de biofiltrare pentru tratarea apelor uzate.

Ambalare aleatorie în turn: Acestea sunt materiale de formă neregulată care sunt utilizate în reactoare cu pat împachetat pentru tratarea biologică a apelor uzate. Acestea oferă o suprafață mare pentru creșterea biofilmului și promovează un bun contact gaz-lichid.

Alte Media

Tube Settler Clarifier: Acesta nu este un mediu în sine, ci mai degrabă un dispozitiv care utilizează o serie de tuburi pentru a îmbunătăți sedimentarea solidelor în suspensie în apele uzate.

MB Membrane Bio-Reactor: Acesta este un tip de bioreactor cu membrană care combină tratamentul biologic cu filtrarea cu membrană. Membranele pot fi realizate din diferite materiale, precum polimeri sau ceramica.

Disc Bubble Diffuser: Acesta este un tip de difuzor care utilizează o serie de discuri pentru a distribui uniform bulele de aer în apă. Este utilizat în sistemele de aerare pentru tratarea apelor uzate.

Difuzor cu tub cu bule: Acesta este un tip de difuzor care folosește un tub cu găuri mici pentru a elibera bulele de aer în apă. Este utilizat în sistemele de aerare pentru tratarea apelor uzate.

Aerator de amestecare în spirală: Acesta este un tip de aerator care utilizează o lamă spirală pentru a amesteca apa și a introduce aer. Este utilizat în sistemele de aerare pentru tratarea apelor uzate.

Mașină de deshidratare a nămolului: Acesta nu este un mediu în sine, ci mai degrabă o mașină care este folosită pentru deshidratarea nămolului. Poate folosi diferite tehnologii, cum ar fi filtre cu bandă sau centrifuge.

Alegerea mediilor depinde de factori precum calitatea apei, obiectivele dorite de tratare și rentabilitatea diferitelor opțiuni. De exemplu, nisipul și pietrișul sunt relativ ieftine și pot fi folosite pentru o varietate de aplicații de filtrare, în timp ce cărbunele activ și rășinile schimbătoare de ioni sunt mai specializate și pot fi mai costisitoare.