Čiščenje odpadne vode je postopek odstranjevanja onesnaževal iz odpadne vode, ki nastanejo zaradi človekovih dejavnosti, kot so gospodinjske, industrijske in kmetijske prakse. Cilj čiščenja odpadne vode je pridobiti očiščeno vodo, ki je varna za izpust v okolje ali za ponovno uporabo.
Pri čiščenju odpadne vode je vključenih več stopenj, ki lahko vključujejo:
Predhodna obravnava:
Predhodno čiščenje je prva stopnja čiščenja odpadne vode in vključuje fizično odstranitev večjih trdnih delcev in ostankov iz odpadne vode. To se naredi za zaščito nadaljnjih procesov čiščenja, preprečevanje zamašitve cevi in opreme ter izboljšanje učinkovitosti naslednjih stopenj čiščenja.
V predhodnem zdravljenju se običajno uporabljajo naslednje metode:
Prebiranje: odpadna voda teče skozi sito z odprtinami različnih velikosti za odstranjevanje večjih predmetov, kot so palice, krpe, plastika in drugi odpadki. Zbrani material se nato odloži na deponijo.
Odstranjevanje peska: odpadna voda poteka skozi komoro za pesek, da se odstranijo anorganske trdne snovi, kot so pesek, gramoz in drugi težki materiali. To se naredi, da se prepreči obraba opreme, ki je na koncu.
Izravnavanje pretoka: To je postopek, ki pomaga zgladiti nihanja v pretoku odpadne vode. Vključuje uporabo rezervoarja za shranjevanje odpadne vode v času visokih pretokov in njeno izpust v času nizkih pretokov.
Odstranjevanje maščobe, olja in masti (MEGLA): MEGLO odstranimo z lovilcem maščobe, ki je naprava, ki ločuje in zbira MEGLO iz odpadne vode. To preprečuje, da bi FOG zamašil cevi in opremo v spodnjem toku.
Po predhodnem čiščenju je odpadna voda pripravljena za nadaljnje čiščenje s sekundarnimi in terciarnimi postopki čiščenja, da se odstranijo raztopljeni in suspendirani organski materiali ter škodljivi onesnaževalci, preden se izpusti ali ponovno uporabi.
Primarno zdravljenje:
Primarno čiščenje je druga stopnja čiščenja odpadne vode in vključuje fizikalno in kemično odstranitev usedljivih in suspendiranih trdnih snovi iz odpadne vode. Namen primarnega čiščenja je odstraniti čim več organskih in anorganskih trdnih snovi, preden je odpadna voda izpostavljena sekundarnemu ali terciarnemu čiščenju. Naslednje so običajne metode, ki se uporabljajo pri primarnem zdravljenju:
Sedimentacija: Odpadna voda se hrani v usedalniku ali čistilniku, ki omogoča, da se trdne snovi, ki se usedejo, usedejo na dno rezervoarja. Usedene trdne snovi, imenovane primarno blato, se nato odstranijo in pošljejo v postopek obdelave blata. Očiščena tekočina, imenovana efluent, se pošlje v nadaljnjo obdelavo.
Koagulacija in flokulacija: V tem procesu se odpadni vodi dodajo kemikalije, ki pomagajo delcem koagulirati in tvorijo večje kepe, imenovane kosmiči. Kosmiče je nato lažje odstraniti s sedimentacijo ali filtracijo. Kemikalije, ki se uporabljajo pri koagulaciji in flokulaciji, vključujejo aluminijev sulfat (galun) in železov klorid.
Izravnavanje: Izravnavanje je postopek izravnave dotoka odpadne vode v čistilno napravo. To se naredi z uporabo zadrževalnika za začasno shranjevanje odpadne vode, preden vstopi v proces čiščenja. To pomaga zmanjšati konične pretoke in pomaga vzdrževati dosledne pogoje za postopke čiščenja navzdol.
Prilagoditev pH: prilagoditev pH bo morda potrebna, če je pH odpadne vode previsok ali prenizek. Dodajanje kislin ali baz lahko pomaga prilagoditi pH na optimalno območje za zdravljenje.
Po primarnem čiščenju je odpadna voda izpostavljena sekundarnemu čiščenju, ki vključuje biološko čiščenje raztopljenih in suspendiranih organskih snovi, ali terciarnemu čiščenju, ki vključuje napredne postopke čiščenja za odstranitev specifičnih onesnaževalcev.
Sekundarno zdravljenje:
Sekundarno čiščenje je tretja stopnja čiščenja odpadne vode in vključuje biološko odstranitev raztopljenih in suspendiranih organskih snovi iz odpadne vode. Namen sekundarnega čiščenja je dodatno čiščenje odpadne vode, ki je opravila primarno čiščenje, in priprava za izpust ali ponovno uporabo. Naslednje so pogoste metode, ki se uporabljajo pri sekundarnem zdravljenju:
Postopek z aktivnim blatom: V tem procesu se odpadna voda pomeša s kulturo mikroorganizmov, vključno z bakterijami in glivami, ki uživajo in razgrajujejo organski material v odpadni vodi. Mešanica, imenovana aktivno blato, se nato loči od očiščene vode s pomočjo usedalnikov. Očiščeno vodo lahko nato pošljete v nadaljnjo obdelavo ali izpustite.
Kapljični filter: Pri tem postopku se odpadna voda razprši po podlagi iz kamenja ali plastike, na kateri se je razvil biofilm mikroorganizmov. Mikroorganizmi zaužijejo organski material v odpadni vodi, ko ta curlja čez medij. Očiščena voda se nato zbira na dnu filtra in pošlje v nadaljnjo obdelavo.
Rotacijski biološki kontaktor: V tem procesu se odpadna voda razprši preko vrtečega se diska ali bobna, ki je prekrit z biofilmom mikroorganizmov. Ko se disk vrti, mikroorganizmi zaužijejo organski material v odpadni vodi. Očiščena voda se nato zbere in pošlje v nadaljnjo obdelavo.
Sekvenčni šaržni reaktor: V tem procesu se odpadna voda čisti v serijah, kjer je podvržena več stopnjam biološkega čiščenja. Vsaka stopnja vključuje drugačen sklop mikroorganizmov, ki razgrajujejo organski material v odpadni vodi. Očiščena voda se nato zbere in pošlje v nadaljnjo obdelavo.
Po sekundarnem čiščenju je odpadna voda običajno izpostavljena terciarnemu čiščenju, ki vključuje napredne postopke čiščenja za odstranitev specifičnih onesnaževalcev. S tem se zagotovi, da očiščena odpadna voda izpolnjuje zahtevane standarde kakovosti za izpust ali ponovno uporabo.
Terciarno zdravljenje:
Postopek z aktivnim blatom je običajen biološki postopek čiščenja, ki se uporablja v čistilnih napravah za odstranjevanje organskih snovi, dušika in fosforja iz odpadne vode. Je vrsta sekundarne obdelave, ki sledi primarnim procesom obdelave, kot so presejanje, odstranjevanje peska in usedanje.
V procesu aktivnega blata se odpadna voda v prezračevalni posodi zmeša z mikrobno kulturo, znano kot "aktivno blato". Aktivno blato je mešanica mikroorganizmov, kot so bakterije, praživali in glive, ki zaužijejo organsko snov v odpadni vodi in jo pretvorijo v mikrobno biomaso, ogljikov dioksid in vodo.
Posoda za prezračevanje je običajno opremljena z napravami za razpršeno prezračevanje ali mehanskimi aeratorji, ki zagotavljajo kisik mikroorganizmom, kar spodbuja njihovo rast in aktivnost. Postopek prezračevanja običajno traja več ur in zahteva visoko raven raztopljenega kisika za podporo aerobnemu metabolizmu mikroorganizmov.
Po procesu prezračevanja se odpadna voda usmeri v sekundarni čistilnik ali usedalnik, kjer se pusti, da se aktivno blato in morebitne preostale suspendirane trdne snovi usedejo. Usedeno blato se nato vrne v prezračevalni rezervoar za nadaljevanje postopka čiščenja, medtem ko se očiščena voda usmeri v nadaljnje postopke čiščenja, kot je terciarno čiščenje ali dezinfekcija, preden se izpusti ali ponovno uporabi.
Za ohranitev učinkovitosti procesa aktivnega blata je treba mikrobno kulturo skrbno spremljati in nadzorovati. Dejavnike, kot so koncentracija raztopljenega kisika, razpoložljivost hranil, pH in temperatura, je treba vzdrževati v določenem območju, da se spodbudi rast in aktivnost mikroorganizmov ter zagotovi visokokakovostna odplaka. Poleg tega je treba odvečno blato občasno odstraniti iz procesa, da se prepreči kopičenje inertnih trdnih snovi in ohrani želena populacija mikrobov.
Po čiščenju se odpadna voda običajno izpusti v sprejemno vodno telo ali ponovno uporabi za nepitne namene, kot je namakanje ali industrijski procesi.
Čiščenje odpadne vode je pomemben proces za varovanje javnega zdravja in okolja. Ustrezno zdravljenje pomaga preprečevati širjenje bolezni, ki se prenašajo z vodo, zmanjšuje onesnaženje vodotokov in ohranja vodne vire.