Tratarea apelor uzate - totul important dintr-o privire

Fiecare cetățean german consumă între 130 și 150 de litri de apă în fiecare zi. Îl folosește pentru duș, scăldat, spălat și pentru spălarea toaletei. Acest lucru creează o cantitate mare de apă uzată, care este de obicei direcționată către cea mai apropiată stație de epurare prin conducte de canalizare. Ce Epurare a apelor uzate este exact și la ce puncte ar trebui să fiți cu siguranță atenție, veți afla în acest articol.

Ce se înțelege prin tratarea apelor uzate?

Tratarea apelor uzate se referă la toate procesele care contribuie la eliminarea substanțelor străine din apele uzate. Apele uzate din case, clădiri publice și întreprinderi conțin compuși organici și chimici, metale grele, reziduuri de medicamente și solide. Acestea includ, de exemplu, așchii din plastic, hârtie igienică și deșeuri din bucătărie. Sub nici o formă materialele străine nu pot pătrunde pe căile navigabile sau în apele subterane. Prin urmare, apele uzate trebuie mai întâi supuse tratamentului apelor uzate. Acest lucru are loc în sistemele tehnice cu ajutorul proceselor mecanice, biologice și chimice. Apele uzate tratate sunt apoi direcționate în corpuri speciale de apă (ape primitoare) sau prin infiltrații în apele subterane.

Apa uzată este denumirea colectivă a diferitelor tipuri de apă contaminată care sunt evacuate din locul de origine prin conducte. Acestea includ în principal apa de ploaie din jgheabul de ploaie și apa murdară din gospodărie (apă de spălat, apă de clătire, fecale). Apele uzate sunt transportate la stația de epurare prin conducte subterane. Acolo, toate substanțele străine sunt îndepărtate în mai multe etape de curățare. Acestea includ

compuși organici (proteine, grăsimi, carbohidrați și alți compuși de azot și fosfor)
Nutrienți (glucoză, acid uric)
Poluanți (metale grele, otrăvuri, microorganisme patogene, medicamente, microplastice)
substanțe perturbatoare (nisip, argilă, săruri)

Nutrienții biodegradabili și compușii organici reduc conținutul de oxigen din apă și pot determina astfel creșterea algelor. De asemenea, deseori produc mirosuri neplăcute.

Cum funcționează tratarea apelor uzate?

Apele uzate de la gospodăriile private sunt tratate în cea mai mare parte în stațiile de epurare municipale. Gospodăriile care nu sunt conectate la sistemul public de canalizare au adesea propriile mici stații biologice de epurare a apelor uzate. Acesta este cazul, de exemplu, în locații îndepărtate. În stațiile private de tratare a apelor uzate, sistemele depășite, neaerate sunt încă în uz, în plus față de stațiile de epurare biologică cu o etapă de purificare ventilată, care sunt comune astăzi. Apele uzate de la companiile industriale sunt tratate în stații speciale de epurare.

Cum funcționează o epurare

Stația de epurare modernă curăță apele uzate în trei etape. Tratamentul primar include tratarea mecanică a apelor uzate. În această primă etapă de curățare, solide mai mari sunt pescuite din apa murdară folosind dispozitive mecanice, cum ar fi greble și capcane pentru nisip. Tratarea apelor uzate este continuată prin drenaj mecanic (presă de screening) și eliminarea ulterioară. Nisipul se așează în capcana de nisip. Apoi se spală mecanic în capcana de nisip. Poate fi apoi reciclat. Solidele mai fine se scufundă la baza clarificatorului primar și formează nămolul de canalizare acolo. Aceasta curge prin țevi atunci când a ajuns la o anumită înălțime în piscină. Apoi este drenat și dus la turnul de digestie pentru reciclare. Materia suspendată este direcționată în al doilea clarificator prin revărsări.

În timpul celei de-a doua etape de purificare (purificarea biologică a apelor uzate), substanțele organice solubile sunt descompuse de bacterii. Degradarea fecalelor, resturilor de alimente și a murdăriei organice din rufe de către bacterii este posibilă numai cu un aport de oxigen. Acesta este alimentat direct în apele uzate ca aer comprimat. Bacteriile digeră carbonul, eliberând apă și CO2. De asemenea, generează energie prin descompunerea substanțelor biologice. Deoarece au întotdeauna suficientă hrană, se înmulțesc în mod corespunzător și formează nămolul activat. În această etapă de tratare a apelor uzate există doar 5 până la 10% substanțe organice, compuși de fosfor și azot în apa pre-clarificată. Acest reziduu este aproape complet îndepărtat din apă în a treia etapă de curățare.

Acesta implică metabolismul azotului de către anumite tipuri de bacterii. Fosforul este eliminat folosind un proces chimic. De obicei, pentru precipitații se folosește clorură de aluminiu sau sulfat de fier. Acești compuși metalici fac fosforul insolubil în apă, astfel încât să se scufunde până la fund. Apoi îl puteți dispune. Unele stații de epurare filtrează suplimentar hormonul și reziduurile de medicamente din apa purificată cu cărbune activ. Ozonul ocazional este folosit pentru a ucide microorganismele patogene și a neutraliza medicamentele.

Stații de epurare mici

Cerințele legale speciale se aplică instalațiilor private de epurare a apelor uzate mult mai mici. Sistemele biologice funcționează, de exemplu, prin intermediul proceselor cu pat fix sau SBR, ca reactoare de activare a membranei sau stații de tratare a apelor uzate pe bază de plante. După tratamentul biologic, operatorii deviază apa într-o apă receptoare sau prin canale în apa receptoare. Stațiile de tratare a apelor uzate biologice mici funcționează în mod similar cu stațiile de epurare a apelor uzate municipale. Fiecare etapă de curățare se efectuează în propria cameră. Dacă sistemul biologic nu este potrivit numai pentru descompunerea carbonului (clasa de curățare C), ci și pentru descompunerea ureei și proteinelor în nitrați, acesta respectă cerințele pentru clasa de curățare N.

Sistemele care funcționează cu procesul cu pat fix generează un biofilm bacterian, în timp ce în sistemele SBR microorganismele înoată în apele uzate. Oxigenul necesar pentru etapa de curățare biologică este furnizat prin introducerea aerului în apa murdară. În stațiile de epurare mici, o parte din biofilm și nămol de epurare sunt returnate în camera de epurare primară (prima etapă). Apa purificată în proporție de 95% curge apoi pe suprafața solului sau este pompată în sistemul de canalizare.

De asemenea, stațiile de tratare a apelor uzate, deosebit de puternice, complet automate, efectuează de asemenea denitrificarea (clasa de curățare D), îndepărtarea fosfatului (clasa de curățare + P) și igienizarea (clasa de curățare + H). Aceste cerințe speciale se aplică de obicei sistemelor care sunt utilizate în zonele de protecție a apei potabile. Apropo: Oamenii de știință cer de ani buni introducerea unei a patra etape de epurare în stațiile de epurare publice și private. Motivul: cel puțin o sută de droguri pot fi detectate în apa murdară. Acestea ajung în apă potabilă și alimente prin corpurile de apă.

Ce rost are tratarea apelor uzate?

Scopul epurării apelor uzate este de a restabili calitatea normală a apei. În acest fel, se previne poluarea apelor publice printr-un exces de substanțe nutritive introduse și substanțe nocive. Prin urmare, descărcătoarele industriale directe trebuie să respecte și anumite valori limită. Pentru fosfor aceasta este de 2 mg/l, pentru compușii cu azot 18 mg/l: Doar apa curată este potrivită pentru băut.

Microorganismele care trăiesc în nămolul de epurare al plantelor nu numai că purifică apa furnizată: pot fi folosite chiar pentru a genera electricitate. După cum au descoperit oamenii de știință acum câțiva ani, bacteriile care reduc metalul generează energie și acționează ca pile de combustie microbiene. Ei produc electroni atunci când metalele grele sunt defalcate. Dacă masele acestor microorganisme colonizează electrozi, curge electricitate prin ele. În 10-20 de ani, acestea ar trebui apoi utilizate ca celule bio mari pentru a produce electricitatea necesară în stația de epurare.

Nămolul de canalizare deshidratat la 70% substanță uscată are o consistență asemănătoare cărbunelui. Prin urmare, este deja potrivit pentru generarea de energie prin combustie. Carbonatarea hidrotermală economisește 80% electricitate comparativ cu procesele convenționale de uscare. În plus, trebuie să eliminați 25% din nămolul digerat din stația de epurare atunci când este reciclat. Apa de nămol rămasă în timpul deshidratării generează gaze digestive (biogaz) și poate fi folosită și pentru recuperarea fosforului. În viitor, biomasa slab generată de energie va înlocui nămolul de epurare uscat ca un substitut pentru combustibilii fosili.

La ce trebuie să fiți atenți atunci când tratați apele uzate?

Când vine vorba de epurarea apelor uzate, se face distincția între apele uzate normale care apar în clădirile rezidențiale și apele uzate comerciale care apar în timpul producției. Primul, de obicei, nu necesită niciun tratament special. Cu toate acestea, apele uzate din operațiunile industriale și comerciale conțin de obicei substanțe problematice. Acestea converg în prealabil în dispozitive speciale (separatoare). Apoi, apa reziduală rămasă este separată.

Unitățile de catering, de exemplu, trebuie să-și scurgă apa murdară în țevi cu o priză de grăsime. Toate deșeurile grase și alte deșeuri alimentare se colectează în acest dispozitiv înainte ca apa să ajungă la stația de epurare pentru curățare. Conductele de canalizare la stațiile de benzină trebuie să fie echipate cu separatoare de petrol și benzină. Compușii anorganici apar în industria metalică, substanțele organice în fabricile de bere. Procesele speciale sunt folosite pentru a o scoate din apa murdară.

Tratarea apelor uzate comerciale are loc în funcție de proprietățile speciale ale apei contaminate și de amplasarea instalației. Procesele cu membrană fac posibilă refolosirea apei deoarece îndeplinesc cerințele ridicate de calitate a apei. Companiile producătoare sunt interesate să recupereze substanțele valoroase conținute în apele uzate. În timpul decantării, particulele de murdărie de diferite dimensiuni din apele uzate industriale sunt separate prin forță centrifugă folosind sitele rotative. Dacă apa uzată conține multe metale grele diferite, se utilizează precipitații cu hidroxid. Sulfurile metalice rezultate pot fi apoi îndepărtate din apă fără probleme.