Minden emberi tevékenység során szennyvíz keletkezik, amelyet kezelni kell. A szennyvíztisztító telepek vagy szennyvíztisztító telepek felelősek a városi, ipari és mezőgazdasági tevékenységekből származó víz tisztításáért. Ez a kezelés elengedhetetlen a környezet védelméhez, mivel a kezeletlen szennyvíz kibocsátása mérgező anyagokat bocsáthat ki, amelyek károsítják az ökoszisztémákat, szennyezik a vízforrásokat és ökológiai katasztrófákat okozhatnak. A megfelelő víztisztítás kulcsfontosságú a vízkészletek megőrzéséhez és a környezeti fenntarthatóság garantálásához.
Ma részletesebben megvizsgáljuk, hogy mik is azok a víztisztítók, hogyan működnek, milyen különböző kezelési folyamatokat végeznek, és milyen előnyökkel járnak.
Mik azok a tisztítók és hogyan működnek?
A szennyvíztisztító telep (WWTP) egy ipari létesítmény, amelynek célja a szennyezett (szenny)víz kezelése a benne lévő szennyeződések eltávolítása érdekében. A szennyvíz különböző forrásokból származik: városi, ipari és mezőgazdasági. A tisztítási folyamat lehetővé teszi, hogy a kezelt vizet biztonságosan, a környezet negatív hatása nélkül visszajusson természetes csatornákba, például folyókba, tengerekbe vagy tavakba. A szennyvíztisztító telepek kulcsszerepet játszanak a víz mezőgazdasági vagy ipari célú újrafelhasználásában is, hozzájárulva ezzel egy nagyon szükséges erőforrás megtakarításához.
Ezen állomások működése a kezelés több fázisra bontásán alapul. A szükséges tisztítási szinttől függően a víz az alapkezeléstől a továbbfejlesztett, úgynevezett harmadlagos kezelésig terjedhet, ami alkalmassá teszi bizonyos emberi folyamatokban történő újrafelhasználásra is.
Részletesen elemezzük a szennyvíztisztítás fázisait egy szennyvíztisztító telepen.
Vízkezelési eljárások tisztítóművekben
Annak érdekében, hogy a szennyvizet visszajuttathassák a természetes környezetbe, olyan kezeléssorozatnak kell alávetni, amelynek célja a jelenlévő hulladékok és szennyeződések eltávolítása. A szennyvíz természetétől függően a tisztítótelepek különböző eljárásokat alkalmaznak. Ezek a fázisok általában a következőképpen oszlanak meg:
- Előkezelés: Ebben a fázisban eltávolítják azokat a nagy tárgyakat, amelyek károsíthatják az üzem berendezését, például ágakat, műanyagot vagy köveket.
- Elsődleges kezelés: A lebegő szilárd anyagok és lebegő anyagok, például zsírok és olajok eltávolítására összpontosít. Ez dekantálással vagy ülepítéssel is járhat.
- Másodlagos kezelés: Ebben a lépésben a szerves szennyeződéseket biológiai folyamatokkal távolítják el, amelyek során a mikroorganizmusok lebontják a szerves anyagokat.
- Harmadlagos kezelés: Egy fejlett eljárás, amely a kezelt vízben még jelenlevő kórokozók, foszfátok, nitrátok és egyéb tápanyagok eltávolítására törekszik.
Következő lépésként elmélyülünk ezen kezelések mindegyikében.
Előkezelés
Az előkezelés az első szakasz, amelyet egy tisztítótelepen végeznek. Fő funkciója, hogy megakadályozza, hogy nagy és nehéz tárgyak károsítsák a későbbi szakaszokban használt berendezéseket. A folyamat során a rácsok és sziták felfogják az olyan anyagokat, mint az ágak, a műanyagok és a kövek. Továbbá a homokos, amely a homok és más, a víznél nehezebb részecskék eltávolításából áll. Másrészt a zsírtalanított Feladata a felszínen lebegő olajok és zsírok eltávolítása úszók segítségével.
Elsődleges kezelés
Az elsődleges kezelés a vízben lévő lebegőanyag mennyiségének csökkentésére irányul. Dekanterekkel hajtják végre, ahol a legnagyobb részecskék a gravitáció hatására az aljára hullanak, ez a folyamat ún. ülepedés. Ez a módszer hatékonyan eltávolítja a lebegő szilárd anyagok akár 40%-át. Egy kiegészítő folyamat az lebegés, amely lehetővé teszi a könnyebb anyagok, például olajok és zsírok eltávolítását, amelyeket korábban nem távolítottak el az előkezelés során. Ez a fázis magában foglalhatja vegyszerek használatát is a víz pH-értékének beállítására, ezt a folyamatot ún semlegesítés.
Másodlagos kezelés
A másodlagos kezelés elsősorban biológiai folyamatokat alkalmaz a vízben maradó szerves anyagok eltávolítására. Ebben a szakaszban kulcsszerepet játszanak a mikroorganizmusok, amelyek a szerves anyagokat vízre, biomasszára és gázokra bontják. Ezt a folyamatot oxigén körülmények között lehet végrehajtani (aerob folyamatok) vagy oxigén nélkül (anaerob folyamatok).
- Aerob folyamatok: A levegő befecskendezésével a vízben jelen lévő aerob mikroorganizmusok lebontják a szerves anyagokat, eltávolítva a nitrogéntartalmú vegyületeket és egyéb olyan elemeket, amelyek káros jelenségeket, például eutrofizációt okozhatnak.
- Anaerob folyamatok: Az anaerob baktériumok oxigén jelenléte nélkül lebontják a szerves anyagokat, metánt, vizet és szén-dioxidot termelve.
A másodlagos kezelésen belül népszerű technika az eleveniszap, ahol a mikroorganizmusok pelyhesítik a részecskéket, így iszap keletkezik, amelyet később el kell távolítani. Emellett kiemelik a baktériumágyak és a zöld szűrők, amelyben a speciális növényzet felszívja a tápanyagokat a vízből.
Harmadlagos kezelés
Bizonyos helyzetekben még finomabb kezelésre van szükség, mielőtt a vizet újra felhasználnák vagy víztestekbe engednék. A harmadlagos kezelés célja a kórokozók, tápanyagok, például nitrátok és foszfátok, valamint egyéb mikroszennyezők eltávolítása. A harmadlagos folyamatok közé tartozik az ultraibolya sugárzás, a fejlett szűrés, az ioncsere, valamint a klórral vagy ózonnal történő fertőtlenítés. Egyes esetekben használják Inverz ozmózis, egy folyamat, amely lehetővé teszi a vízben oldott sók eltávolítását.
Iszapkezelés
A szennyvíztisztítás elkerülhetetlen mellékterméke az iszapképződés, amely főként az ülepítési fázisban keletkezik. Ezeket megfelelően kell kezelni a környezetszennyezés elkerülése érdekében. Számos eljárás létezik ennek az iszapnak a kezelésére, ilyen például az anaerob fermentáció a rothasztókban, amely során metán keletkezik, amely biogázként használható, vagy a centrifugák segítségével történő dehidratálás, amely lehetővé teszi műtrágyaként való felhasználását.
A technológia folyamatos fejlődésével a szennyvíztisztító telepek kulcsszerepet játszanak a környezet és a közegészség védelmében a víztisztítás és a hulladékok újrahasznosítása révén.