Пречишћавање отпадних вода је процес уклањања загађивача из отпадних вода, који настају људским активностима као што су кућне, индустријске и пољопривредне праксе. Циљ третмана отпадних вода је производња пречишћене воде која је безбедна за испуштање у животну средину или за поновну употребу.
Постоји неколико фаза укључених у пречишћавање отпадних вода, које могу укључивати:
Прелиминарни третман:
Прелиминарни третман је прва фаза пречишћавања отпадних вода и укључује физичко уклањање великих чврстих материја и остатака из отпадне воде. Ово се ради да би се заштитили процеси прераде у наставку, спречило зачепљење цеви и опреме и побољшала ефикасност наредних фаза третмана.
Следеће су уобичајене методе које се користе у прелиминарном третману:
Сцреенинг: Отпадна вода тече кроз сито са отворима различите величине да би се уклонили велики предмети као што су штапови, крпе, пластика и други остаци. Прикупљени материјал се затим одлаже на депонију.
Уклањање пијеска: Отпадна вода се пропушта кроз комору за пијесак како би се уклониле неорганске чврсте материје попут песка, шљунка и других тешких материјала. Ово се ради како би се спречило хабање опреме низводно.
Изједначавање протока: Ово је процес који помаже да се изгладе флуктуације у брзини протока отпадне воде. Укључује употребу резервоара за складиштење за задржавање отпадне воде у временима високог протока и испуштање у време ниског протока.
Уклањање масти, уља и масти (МАГЛЕ): МАГЛА се уклања помоћу сифона за масноћу, који је уређај који одваја и сакупља ФОГ из отпадне воде. Ово спречава маглу да запуши цеви и опрему низводно.
Након претходног третмана, отпадна вода је спремна за даљи третман кроз процесе секундарног и терцијалног третмана како би се уклонили растворени и суспендовани органски материјали и штетни загађивачи пре него што се испусте или поново користе.
Примарни третман:
Примарни третман је друга фаза пречишћавања отпадних вода и укључује физичко и хемијско уклањање таложних и суспендованих чврстих материја из отпадних вода. Сврха примарног третмана је уклањање што више органских и неорганских чврстих материја пре него што се отпадна вода подвргне секундарном или терцијарном третману. Следеће су уобичајене методе које се користе у примарном лечењу:
Седиментација: Отпадна вода се држи у таложници или таложници, што омогућава таложним чврстим материјама да се таложе на дно резервоара. Таложене чврсте материје, које се називају примарни муљ, се затим уклањају и шаљу у процес обраде муља. Прочишћена течност, названа ефлуент, шаље се на даљи третман.
Коагулација и флокулација: У овом процесу, хемикалије се додају у отпадну воду да помогну честицама да се коагулирају и формирају веће грудве, зване флокуле. Кошице се тада могу лакше уклонити таложењем или филтрацијом. Хемикалије које се користе у коагулацији и флокулацији укључују алуминијум сулфат (стипса) и гвожђе хлорид.
Изједначавање: Изједначавање је процес балансирања прилива отпадних вода у постројење за пречишћавање. Ово се ради коришћењем резервоара за привремено складиштење отпадне воде пре него што уђе у процес третмана. Ово помаже у смањењу вршних протока и помаже у одржавању доследних услова за процесе третмана низводно.
Подешавање пХ: подешавање пХ може бити неопходно ако је пХ отпадне воде превисок или пренизак. Додавање киселина или база може помоћи да се пХ прилагоди оптималном опсегу за третман.
Након примарног третмана, отпадне воде се подвргавају секундарном третману, који подразумева биолошки третман растворених и суспендованих органских материјала, или терцијарном третману, који подразумева напредне процесе третмана за уклањање специфичних загађивача.
Секундарни третман:
Секундарни третман је трећа фаза пречишћавања отпадних вода и укључује биолошко уклањање растворених и суспендованих органских материјала из отпадних вода. Сврха секундарног третмана је даље пречишћавање отпадних вода које су подвргнуте примарном третману и припремање за испуштање или поновну употребу. Следеће су уобичајене методе које се користе у секундарном третману:
Процес активног муља: У овом процесу, отпадна вода се меша са културом микроорганизама, укључујући бактерије и гљивице, које троше и разграђују органски материјал у отпадној води. Мешавина, названа активни муљ, се затим одваја од третиране воде помоћу таложника. Третирана вода се затим може послати на даљи третман или испустити.
Филтер за цурење: У овом процесу, отпадна вода се распршује преко слоја стена или пластичних медија, на којима се развио биофилм микроорганизама. Микроорганизми троше органски материјал у отпадној води док цури преко медија. Третирана вода се затим сакупља на дну филтера и шаље на даљу обраду.
Ротирајући биолошки контактор: У овом процесу, отпадна вода се распршује преко ротационог диска или бубња, који је прекривен биофилмом микроорганизама. Како се диск ротира, микроорганизми троше органски материјал у отпадној води. Третирана вода се затим сакупља и шаље на даљи третман.
Секвенцијални шаржни реактор: У овом процесу, отпадна вода се третира у серијама, где пролази кроз неколико фаза биолошког третмана. Свака фаза укључује другачији скуп микроорганизама који разграђују органски материјал у отпадној води. Третирана вода се затим сакупља и шаље на даљи третман.
Након секундарног третмана, отпадна вода се обично подвргава терцијарном третману, који укључује напредне процесе третмана за уклањање специфичних загађивача. Ово се ради како би се осигурало да пречишћена отпадна вода испуњава потребне стандарде квалитета за испуштање или поновну употребу.
Терцијарни третман:
Процес активног муља је уобичајени процес биолошког третмана који се користи у постројењима за пречишћавање отпадних вода за уклањање органских материја, азота и фосфора из отпадних вода. То је врста секундарног третмана који прати примарне процесе третмана, као што су скрининг, уклањање песка и седиментација.
У процесу активног муља, отпадна вода се меша са микробном културом, познатом као "активни муљ", у резервоару за аерацију. Активни муљ је мешавина микроорганизама, као што су бактерије, протозое и гљиве, који троше органску материју у отпадној води и претварају је у микробну биомасу, угљен-диоксид и воду.
Резервоар за аерацију је обично опремљен уређајима за дифузну аерацију или механичким аераторима који обезбеђују кисеоник микроорганизмима, промовишући њихов раст и активност. Процес аерације обично траје неколико сати и захтева висок ниво раствореног кисеоника да би се подржао аеробни метаболизам микроорганизама.
Након процеса аерације, отпадна вода се усмерава у секундарни таложник или резервоар за таложење, где се активном муљу и свим преосталим суспендованим материјама омогућава да се таложе. Таложени муљ се затим враћа у резервоар за аерацију да би се наставио процес третмана, док се бистрена вода усмерава у даље процесе третмана, као што је терцијарна прерада или дезинфекција, пре него што се испусти или поново употреби.
Да би се одржала ефикасност процеса активног муља, микробна култура се мора пажљиво пратити и контролисати. Фактори као што су концентрација раствореног кисеоника, доступност хранљивих материја, пХ и температура морају се одржавати унутар одређеног опсега како би се подстакао раст и активност микроорганизама и обезбедио ефлуент високог квалитета. Додатно, вишак муља се мора периодично уклањати из процеса како би се спречило накупљање инертних чврстих материја и одржала жељена микробна популација.
Након третмана, отпадна вода се обично испушта у пријемно водно тијело или се поново користи у сврхе које нису за пиће као што су наводњавање или индустријски процеси.
Пречишћавање отпадних вода је важан процес за заштиту јавног здравља и животне средине. Правилан третман помаже у спречавању ширења болести које се преносе водом, смањењу загађења у воденим путевима и очувању водних ресурса.