Постоје различите врсте уређаја и опреме који се користе у третману отпадних вода за уклањање загађивача и загађивача из отпадних вода. Неки од најчешћих уређаја укључују:
Екрани:
Сита су важна компонента многих система за пречишћавање отпадних вода, јер помажу у уклањању великих чврстих материја, остатака и других материјала из отпадне воде пре него што она уђе у друге процесе третмана. Сита се могу класификовати на основу величине отвора на екрану, што одређује величину честица које се могу уклонити. Неки уобичајени типови екрана који се користе у третману отпадних вода укључују:
Шипке: Шипке састоје се од низа шипки које су међусобно размакнуте како би омогућиле проток воде, али да би ухватиле велике крхотине и чврсте материје. Шипке се могу очистити ручно или механички да би се уклонио заробљени материјал.
Фина сита: Фина сита користе мрежу или перфорирану плочу за уклањање мањих честица из отпадне воде. Фина сита се могу користити за уклањање материјала као што су коса, папир и пластика.
Микросцреенови: Микросцреенови су слични финим екранима, али користе фину мрежу или величину пора за уклањање мањих честица, укључујући бактерије и друге микроорганизме.
Сита за бубњеве: Сита за бубњеве користе ротирајући бубањ са мрежицом или перфорираном површином за хватање крхотина и чврстих материја. Ухваћени материјал се затим саструже са површине бубња и уклони.
Диск екрани: Дискови користе ротирајуће дискове са перфорацијама за хватање крхотина и чврстих материја. Ухваћени материјал се затим уклања стругачем или четком.
Избор типа сита зависиће од величине и карактеристика честица које треба уклонити, као и од дизајна целокупног система третмана. Поред уклањања чврстих материја, сита такође могу помоћи у заштити опреме која се налази испод, као што су пумпе и вентили, од оштећења изазваних великим крхотинама или другим материјалима.
Грит коморе:
Пескарске коморе су тип примарног третмана који се користи у постројењима за пречишћавање отпадних вода за уклањање тешких неорганских чврстих материја, као што су песак, шљунак и други пјешчани материјали који су претешки да би се уклонили само таложењем. Ови материјали могу проузроковати оштећење опреме, као што су пумпе и вентили, у процесу третмана и такође се могу акумулирати у муљу током примарног третмана.
Коморе за песка функционишу тако што успоравају проток отпадних вода и дозвољавају тешким материјалима да се таложе на дно. Комора за пијесак је типично дугачак и уски резервоар, са односом ширине и дужине од приближно 1:4, како би се осигурало да отпадна вода остане у комори довољно времена. Како отпадна вода тече у комору, она се успорава, што доводи до таложења тешких материјала на дно.
Таложени пијесак се затим уклања са дна коморе помоћу система за уклањање пијеска, који може укључивати пумпе за пијесак, класификаторе пијеска или транспортере пијеска. Уклоњени пијесак се затим шаље на депонију или другу одговарајућу депонију.
Пескарске коморе могу бити типа вртлога или детритуса. У комори за грит типа вортекс, отпадна вода се уводи тангенцијално у комору, стварајући вртложно кретање које помаже да се пијесак одвоји од отпадне воде. У комору за пијесак типа детритуса, отпадна вода се уводи малом брзином, омогућавајући гриту да се слегне на дно коморе.
Коморе за песка се обично налазе на почетку процеса третмана, пре примарне седиментације, како би се осигурало да се тешки материјали уклоне пре него што могу да изазову штету или ометају наредне процесе третмана.
Таложници:
Таложници, такође познати као таложници, су врста примарног третмана који се користи у постројењима за пречишћавање отпадних вода за уклањање суспендованих чврстих материја и органских материја из отпадних вода. Ови резервоари функционишу тако што дозвољавају отпадној води да се таложи, што узрокује да теже чврсте материје потону на дно резервоара, док лакше чврсте материје лебде на врх, формирајући слој шљама. Прочишћена вода се затим уклања из средине резервоара.
Таложни резервоари су обично правоугаоног или кружног облика и дизајнирани су да успоравају проток отпадне воде тако да чврсте материје имају довољно времена да се таложе. Резервоари могу бити опремљени механичком опремом као што су стругачи, скимери или грабуље које помажу у уклањању таложених чврстих материја са дна резервоара и слоја шљама са површине.
Таложници могу бити дизајнирани или као примарни таложници, који уклањају већину суспендованих чврстих материја и органске материје, или секундарни таложници, који се користе након биолошког третмана за уклањање преосталих чврстих материја и микроорганизама.
Ефикасност таложника зависи од неколико фактора, укључујући време задржавања, брзину таложења чврстих материја и дизајн резервоара. Време задржавања је време које отпадна вода остаје у резервоару и обично се одређује величином и протоком резервоара. Брзина таложења чврстих материја зависи од њихове величине, облика и густине, а на њу може утицати додавање хемикалија, као што су коагуланси, који помажу у агрегацији чврстих материја.
Све у свему, таложници су важна компонента пречишћавања отпадних вода, јер помажу у уклањању већине чврстих и органских материја пре него што се отпадна вода даље третира коришћењем биолошких или напредних процеса третмана.
Резервоари за ваздух:
Аерациони резервоари су суштинска компонента процеса биолошког третмана у постројењима за пречишћавање отпадних вода. Примарна функција ових резервоара је да обезбеде окружење у коме микроорганизми могу да напредују и разграђују органску материју која је присутна у отпадној води.
У типичном процесу активног муља, резервоар за аерацију је велики базен или резервоар где се отпадна вода меша са микробном културом или муљем. Муљ садржи мешавину микроорганизама, укључујући бактерије, протозое и гљивице, који разграђују органску материју у отпадној води кроз процес аеробног дисања.
Да би се подстакао раст и активност микроорганизама, резервоар за аерацију је опремљен уређајима за аерацију, као што су дифузори или механички аератори, који снабдевају кисеоником отпадну воду. Ово обезбеђује неопходан кисеоник који је микроорганизмима потребан за обављање метаболичких процеса.
Процес аерације обично траје неколико сати, а за то време микроорганизми троше органску материју у отпадној води и умножавају се. Након што је процес аерације завршен, отпадна вода се усмерава у секундарни таложник или резервоар за таложење, где се микроорганизмима омогућава да се таложе и формирају слој муља. Пречишћена вода се затим уклања и може се даље третирати у процесима терцијарног третмана.
Ефикасност процеса аерације зависи од неколико фактора, укључујући концентрацију микроорганизама у муљу, нивое раствореног кисеоника у резервоару за аерацију и стопу органског пуњења отпадне воде. Ови фактори се морају пажљиво контролисати како би се осигурало да микроорганизми могу ефикасно да разграђују органску материју и производе висококвалитетне отпадне воде.
Системи са активним муљем:
Систем активног муља је биолошки процес пречишћавања отпадних вода који користи микроорганизме за разлагање органске материје у отпадној води. Процес укључује додавање ваздуха у отпадну воду како би се подстакао раст микроорганизама, који затим троше органску материју и претварају је у угљен-диоксид, воду и нове микробне ћелије.
У систему са активним муљем, отпадна вода се прво третира у резервоару за аерацију, где се непрекидно доводи ваздух како би се подстакао раст микроорганизама. Микроорганизми троше органску материју у отпадној води, која им обезбеђује енергију и хранљиве материје потребне за раст. Како микроорганизми расту, они формирају грудвице или грудве које се могу таложити из отпадне воде.
Након резервоара за аерацију, отпадна вода се шаље у секундарни таложник, где се флокуле таложе из отпадне воде и уклањају као муљ. Пречишћена отпадна вода се затим испушта или шаље на даљи третман.
Постоји неколико предности коришћења система активног муља за третман отпадних вода. На пример, они могу ефикасно уклонити органску материју, азот и фосфор из отпадних вода, што може помоћи у спречавању еутрофикације и других проблема са квалитетом воде. Системи са активним муљем такође могу произвести висококвалитетне ефлуенте, који се могу испуштати у површинске воде или користити за наводњавање.
Међутим, постоје и неки изазови повезани са системима активног муља. На пример, систем захтева пажљиво управљање како би се одржала одговарајућа равнотежа микроорганизама и хранљивих материја, јер превише или премало једног и другог може изазвати проблеме. Поред тога, систем може бити подложан ударним оптерећењима и другим поремећајима, који могу пореметити процес лечења. Коначно, системи са активним муљем могу генерисати велике количине муља, који се мора третирати и одлагати на одговарајући начин.
Мембрански биореактори:
Мембрански биореактор (МБР) је тип система за пречишћавање отпадних вода који комбинује биолошки третман са мембранском филтрацијом. МБР системи користе биолошки процес за разбијање органске материје у отпадној води, а затим користе мембране за филтрирање суспендованих чврстих материја, бактерија и других загађивача.
У МБР систему, отпадна вода се прво третира у резервоару за аерацију, где микроорганизми троше органску материју и претварају је у угљен-диоксид и воду. Мешана течност се затим одваја од третиране воде помоћу мембранског филтера, који омогућава да вода прође, задржавајући чврсте материје и микроорганизме. Чврсте материје и микроорганизми који су заробљени мембраном се враћају у резервоар за аерацију како би се наставио процес третмана.
Постоје два главна типа мембранских филтера који се користе у МБР системима: шупља влакна и равни лист. Мембране од шупљих влакана се обично користе у мањим системима, док се мембране са равним плочама користе у већим апликацијама. Обе врсте мембрана имају мале поре које филтрирају бактерије, вирусе и друге загађиваче.
МБР системи имају неколико предности у односу на конвенционалне системе за пречишћавање отпадних вода. На пример, МБР системи могу да произведу ефлуент вишег квалитета од конвенционалних система, пошто мембране пружају физичку баријеру суспендованим чврстим материјама, бактеријама и другим загађивачима. МБР системи такође захтевају мање простора од конвенционалних система, пошто мембранска филтрација може да замени секундарни чистач. Поред тога, МБР системи могу да раде на већим концентрацијама биомасе, што може резултирати већом ефикасношћу третмана и мањом производњом муља.
Међутим, МБР системи такође могу бити сложенији и скупљи за рад од конвенционалних система, пошто захтевају специјализоване мембране и напредније системе управљања. Одржавање и замена мембрана такође може бити скупо. Упркос овим изазовима, МБР системи постају све популарнији за пречишћавање комуналних и индустријских отпадних вода, посебно у областима где је простор ограничен или где је потребан висококвалитетни отпад.
Системи за дезинфекцију:
Системи за дезинфекцију су важна компонента многих процеса пречишћавања отпадних вода, јер помажу у смањењу нивоа патогених микроорганизама у ефлуенту. Постоји неколико различитих типова система за дезинфекцију који се могу користити, укључујући:
Хлорисање: Хлорисање је уобичајена метода дезинфекције која укључује додавање хлора у третирану отпадну воду. Хлор може да убије многе врсте микроорганизама, укључујући бактерије и вирусе. Међутим, хлорисање такође може да створи нуспроизводе дезинфекције, као што су трихалометани, који могу бити штетни по људско здравље.
Ултраљубичасто (УВ) зрачење: УВ системи за дезинфекцију користе УВ лампе високог интензитета да убију микроорганизме у отпадној води. УВ зрачење оштећује ДНК микроорганизама, што их спречава да се размножавају. УВ дезинфекција је метода без хемикалија која не производи нуспроизводе дезинфекције.
Озонизација: Озонизација је процес који укључује додавање озона третираној отпадној води. Озон је моћан оксидант који може да убије микроорганизме и разбије органска једињења. Озонирање је метода без хемикалија која не производи нуспроизводе дезинфекције, али може бити скупа за рад.
Мембранска филтрација: Неке врсте мембранских филтера, као што су ултрафилтрационе мембране, могу уклонити бактерије и вирусе из третиране отпадне воде. Мембранска филтрација може бити ефикасан метод дезинфекције, али може бити скупа за инсталацију и одржавање.
Избор система за дезинфекцију зависиће од низа фактора, укључујући карактеристике отпадних вода, потребан ниво дезинфекције и расположиве ресурсе. У многим случајевима може се користити комбинација метода дезинфекције да би се постигао жељени ниво третмана.
Терцијарни системи третмана:
Системи терцијалног третмана се користе за даље пречишћавање отпадних вода које су већ прошле процесе примарног и секундарног третмана. Сврха терцијарног третмана је уклањање преосталих нечистоћа и загађивача из воде како би се произвео ефлуент који је погодан за поновну употребу или испуштање у животну средину. Неки уобичајени системи терцијарног третмана укључују:
Филтрација: Филтрација је процес који уклања мале честице, суспендоване чврсте материје и друге нечистоће из отпадне воде. Уобичајени типови филтера који се користе у терцијарном третману укључују пешчане филтере, мултимедијалне филтере и мембранске филтере.
Хемијски третман: Хемијски третман укључује додавање хемикалија у отпадну воду за уклањање растворених чврстих материја и органских једињења. Уобичајене хемикалије које се користе у терцијарном третману укључују коагуланте, флокулансе и дезинфекциона средства.
Уклањање хранљивих материја: Уклањање хранљивих материја је процес који уклања вишак азота и фосфора из отпадне воде. Вишак хранљивих материја може допринети цветању алги и другим еколошким проблемима. Уобичајене методе за уклањање хранљивих материја укључују биолошко уклањање хранљивих материја (БНР) и хемијску преципитацију.
Дезинфекција: Дезинфекција је процес који убија патогене микроорганизме у отпадној води. Уобичајене методе дезинфекције укључују хлорисање, УВ зрачење и третман озоном.
Реверзна осмоза: Реверзна осмоза је процес који користи полупропусну мембрану за уклањање растворених чврстих материја, соли и других нечистоћа из отпадне воде. Овај процес може да произведе воду високог квалитета која је погодна за поновну употребу у индустријским или пољопривредним апликацијама.
Избор система терцијарног третмана зависиће од специфичних загађивача које треба уклонити из отпадних вода, намераване употребе ефлуента и расположивих ресурса. У многим случајевима може се користити комбинација метода третмана да би се постигао жељени ниво квалитета воде.
Све у свему, уређаји за пречишћавање отпадних вода су од суштинског значаја за уклањање загађивача и загађивача из отпадних вода и обезбеђивање да пречишћена вода испуњава стандарде животне средине и јавног здравља.