Od A do Z etapów oczyszczania ścieków przemysłowych

Wykorzystanie wody do celów przemysłowych, handlowych i domowych powoduje powstawanie niepożądanych zanieczyszczeń w naszych zbiornikach wodnych, które zmieniają fizyczne i chemiczne właściwości wody, czyniąc ją niezdatną do użytku i niebezpieczną z punktu widzenia środowiska. W związku z tym ścieki muszą przejść szereg procesów oczyszczania w celu poprawy jakości wody, a tym samym doprowadzenia jej do standardów środowiskowych, zdrowotnych i bezpieczeństwa.

Oczyszczanie ścieków odbywa się zwykle w trzech etapach: pierwotnym, wtórnym i trzeciorzędnym. Istnieje szereg parametrów fizycznych, chemicznych i biologicznych, takich jak kolor, zapach, zmętnienie, pH, ChZT, BZT, zawartość azotu, TDS i zawartość patogenów, które decydują o możliwości ponownego wykorzystania i oczyszczania ścieków. Każdy etap oczyszczania zapewnia bliższe dotrzymanie parametrów ścieków.

1. Pierwotne oczyszczanie ścieków

Wstępne oczyszczanie ścieków przemysłowych następuje podczas wstępnego oczyszczania, w którym zawiesiny ciał stałych, takich jak plastik, drewno, tłuszcz itp. są usuwane fizycznie. Wszelkiego rodzaju materiały koloidalne obecne w wodzie poddawane są obróbce chemicznej za pomocą flokulantów i koagulantów, które flokulują razem z zanieczyszczającym materiałem koloidalnym i powodują jego osiadanie na dnie zbiornika uzdatniającego. To na tym etapie pH ścieków jest neutralizowane za pomocą kwasu lub zasady, zanim ścieki zostaną wysłane do wtórnego oczyszczania ścieków. Jest to niezbędny krok do promowania wzrostu drobnoustrojów na etapie wtórnego oczyszczania ścieków. Drobnoustroje preferują środowisko o niemal neutralnym pH, aby żywić się, rozwijać i rozmnażać.

2. Wtórne oczyszczanie ścieków

Po pierwotnym oczyszczaniu ścieków następuje oczyszczanie wtórne, które jest sercem procesu oczyszczania ścieków. Oczyszczanie wtórne jest również znane jako proces oczyszczania biologicznego, w którym pierwotnie oczyszczony ścieki jest dalej oczyszczany przy użyciu czynników biologicznych powodujących utlenianie węgla i usuwanie innych składników odżywczych. Oczyszczanie wtórne ścieków odbywa się przy użyciu czynników biologicznych, takich jak enzymy lub mikroorganizmy.

A. Wtórne oczyszczanie ścieków za pośrednictwem enzymów

Enzymy to nieożywione biologiczne cząsteczki białkowe, które katalizują reakcję biochemiczną. W procesach wtórnego oczyszczania ścieków za pośrednictwem enzymów, enzymy uzdatniają wodę poprzez reakcję enzym-substrat, w której enzym przyłącza się do miejsca substratu i powoduje degradację substratu. Upadek polega na tym, że stosowanie enzymów staje się kosztowną sprawą, biorąc pod uwagę ciągłe zapotrzebowanie na duże ilości. Ze względu na specyficzność substratową enzymów, dodatkowe zanieczyszczenia organiczne nie mogą być degradowane. Pozostają również bardzo wrażliwe na wszelkie wahania w środowisku, które mogą łatwo spowodować ich nieaktywność, a tym samym konieczność wymiany. Potrzebują również specjalnej infrastruktury, która ma być zastosowana w zakładzie przetwarzania.

B. Wtórne oczyszczanie ścieków za pośrednictwem drobnoustrojów

Degradacja mikrobiologiczna ścieków jest najbardziej wszechstronną, skuteczną i prostą metodą wtórnego oczyszczania ścieków . Oczyszczanie ścieków metodą mikrobiologiczną może z łatwością degradować większość zanieczyszczeń organicznych powszechnie występujących w ściekach. Mikroby wykorzystują te zanieczyszczenia organiczne jako źródło pożywienia, rozkładając toksyczne, wysokocząsteczkowe związki organiczne na wodę, dwutlenek węgla, biomasę i inne mniejsze i nietoksyczne produkty uboczne. Zdolność drobnoustrojów do przetrwania, adaptacji, namnażania się i niespecyficznego degradacji wszelkich zanieczyszczeń organicznych sprawia, że ​​jest to najbardziej opłacalne i wydajne rozwiązanie do wtórnego oczyszczania ścieków. Wskazane jest użycie produktu mikrobiologicznego składającego się z konsorcjum wysoce wytrwałych i naukowo wyselekcjonowanych drobnoustrojów, które są w stanie celować w szeroką gamę prostych i opornych związków organicznych w celu uzyskania lepszych wyników podczas wtórnego oczyszczania ścieków.

2.1. Sposoby wtórnego oczyszczania ścieków

Proces oczyszczania wtórnego można głównie podzielić na oczyszczanie tlenowe i beztlenowe, w zależności od tego, czy drobnoustroje w systemie oczyszczania wymagają obecności tlenu, aby przeżyć i uzdatniać wodę wchodzącą do systemu.

2.1. Zabieg aerobowy:

W oczyszczaniu tlenowym mikrobiologiczna degradacja ścieków odbywa się w obecności powietrza/tlenu, który jest dostarczany mechanicznie przez aeratory. Zużycie energii na ciągłą pracę napowietrzaczy i monitorowanie parametrów zbiornika wtórnego sprawia, że ​​jest to bardziej kosztowne niż oczyszczanie beztlenowe. Jednak szybka i wydajna degradacja zanieczyszczeń w warunkach tlenowych daje mu przewagę nad oczyszczaniem beztlenowym. Szybsza degradacja zanieczyszczeń zapewnia krótszy czas retencji ścieków, co z kolei zmniejsza zapotrzebowanie na dużą powierzchnię lądową. Technologia aerobowa jest wykorzystywana przez różne technologie, takie jak:

Oczyszczanie osadu czynnego – Jest to najczęściej stosowana technologia wtórnego oczyszczania ścieków. W tym procesie mikroorganizmy i ciała stałe są zawieszane w zbiorniku za pomocą dużych aeratorów i mieszadeł. Mikroby wchodzą w interakcje z zanieczyszczeniami organicznymi i rozkładają je. Ciała stałe i drobnoustroje gromadzą się razem, tworząc kłaczki w postaci zawiesiny w mieszanym płynie (MLSS). Po osiągnięciu pożądanej obróbki odcieku, zmieszany płyn jest odprowadzany do osadnika wtórnego, gdzie osad osadza się na dnie, a supernatant jest dalej poddawany oczyszczaniu trzeciorzędowemu. Część osadu jest zawracana z powrotem do oczyszczalni wtórnej, która służy jako materiał siewny do dalszego oczyszczania dopływających ścieków. Mikroby w tym osadzie są już wstępnie zaaklimatyzowane do ładunku organicznego w wodzie, dzięki czemu proces degradacji jest szybszy i bardziej wydajny.

Reaktory z ruchomym złożem biofilmu (MBBR) : MBBR są również rodzajem procesu osadu czynnego, ale drobnoustroje są przyczepione na powierzchni nośnika polietylenowego jako biofilm. Te obojętne nośniki mogą z łatwością poruszać się wewnątrz zbiornika napowietrzającego, zapewniając łatwy dostęp dla interakcji drobnoustrojów i odpadów dzięki większej powierzchni. Ich ruch ułatwia wyższy wskaźnik degradacji.

Reaktory wsadowe sekwencyjne (SBR) : Działają na napełnianiu i wyciąganiu systemu osadu czynnego w określonych odstępach czasu podczas procesu oczyszczania. Po oczyszczeniu zatrzymuje się napowietrzanie i mieszanie i pozwala na osiadanie osadu. Obrobiony supernatant jest następnie pobierany z wylotu. W tym procesie wtórnego oczyszczania ścieków wyrównywanie, napowietrzanie i klarowanie można osiągnąć w jednym systemie.

Bioreaktory membranowe: Połączenie biologicznego oczyszczania ścieków, takiego jak osad czynny, z procesami membranowymi, takimi jak mikrofiltracja (MF) lub ultrafiltracja (UF), można osiągnąć za pomocą bioreaktorów membranowych. Jednostka filtrująca jest umieszczona wewnątrz reaktora biologicznego, a ścieki odprowadzane są przez jednostkę filtrującą utrzymującą biomasę mikrobiologiczną wewnątrz reaktora.

2.1.2. Leczenie beztlenowe-

Oczyszczanie mikrobiologiczne ścieków przy braku powietrza/tlenu jest znane jako oczyszczanie beztlenowe. Tej degradacji dokonują mikroorganizmy beztlenowe. Jest to opłacalna metoda wtórnego oczyszczania ścieków, ponieważ nie wymaga dużego nakładu energii. Chociaż pobór energii dla systemów takich jak mieszadła i monitorowanie danych w czasie rzeczywistym jest minimalny, zapotrzebowanie na miejsce do oczyszczania dużych objętości ścieków z wyższymi czasami retencji jest znacznie wyższe w porównaniu do ich tlenowych odpowiedników. Technologie stosowane w oczyszczaniu beztlenowym obejmują:

Laguny beztlenowe : sztuczne ziemne baseny, takie jak stawy, które zapewniają warunki beztlenowe do oczyszczania ścieków, nazywane są lagunami beztlenowymi. Ścieki są utrzymywane w lagunach i dodawane do potencjalnych drobnoustrojów beztlenowych do degradacji zanieczyszczeń. Ta technologia wymaga dłuższego czasu retencji w porównaniu z jakimkolwiek innym systemem beztlenowym.

Reaktory beztlenowego płaszcza osadowego (ASB): W tym procesie dopływ jest przepuszczany przez płaszcz z kłaczków lub granulowanego osadu w warunkach beztlenowych. Przepływ ścieków może odbywać się w dół lub w górę. Reaktor z beztlenowym płaszczem osadowym z przepływem w górę (UASB) jest najczęściej stosowaną technologią ASB.

Reaktory filtrujące beztlenowe. W procesie tym ścieki przechodzą przez filtry beztlenowe, na których powierzchni pozostają biofilmy. Filtr zawiera obojętny nośnik, który może być pochodzenia syntetycznego lub naturalnego. Filtry mogą pracować z przepływem w górę lub w dół.

Usuwanie azotu przez nitryfikację i denitryfikację: Ta metoda wtórnego oczyszczania ścieków wykorzystuje kombinację oczyszczania tlenowego, a następnie oczyszczania beztlenowego w celu usunięcia składników odżywczych, takich jak azot. Azot jest zwykle obecny w wodzie w postaci amoniaku o odczynie zasadowym, jonu amonowego o odczynie kwaśnym i azotu amonowego przy odczynie obojętnym. Proces usuwania azotu jest procesem dwuetapowym zwanym nitryfikacją i denitryfikacją.

Trzeciorzędowe oczyszczanie ścieków

Trzeciorzędowe oczyszczanie ścieków to końcowy proces oczyszczania, który wykorzystuje kombinację procesów fizycznych i chemicznych w celu usunięcia szkodliwych patogenów drobnoustrojowych i wyższych form życia ze ścieków. Może obejmować fizyczną metodę separacji, taką jak filtracja, po której następuje dodatkowa fizyczna/chemiczna obróbka dezynfekująca. Można również dodatkowo zastosować inne metody. Czasami z powodu braku środków ta część leczenia jest całkowicie pomijana. Dlatego tym ważniejsze jest, aby wtórne oczyszczanie ścieków było jak najbardziej wydajne.

Organica Biotech to firma zajmująca się biotechnologią środowiskową, która od ponad dwudziestu lat jest pionierem w branży oczyszczania ścieków. Organica Biotech pomogła branżom z całego spektrum usprawnić procesy oczyszczania ścieków, dostarczając najnowocześniejsze rozwiązania w zakresie wtórnego oczyszczania, które są dostosowane do optymalizacji oczyszczania ścieków po przystępnych kosztach. Organica Biotech posiada szereg rozwiązań w zakresie oczyszczania ścieków, które obsługują różne rodzaje ścieków, a także procesy oczyszczania ścieków przemysłowych. Odwiedź naszą stronę https://organicabiotech.com/wastewater-treatment/, aby dowiedzieć się więcej o nas.