A szennyvízelvezetési hálózatok és a tisztítótelepek egyre nagyobb jelentőséggel bírnak Latin-Amerikában és Európában, mivel ez az emberi egészség szempontjából kulcsfontosságú terület, amelyben a mérnökök szakmailag bekapcsolódhatnak. Ebből a célból ma bemutatjuk a szennyvíztisztító telepet (WWTP) alkotó elemek elemzését. Menjünk érte!
Szennyvíz: kezelés és tisztítás
A szennyvíz alatt a víz szennyezett. Ily módon a spanyol víztörvény meghatározza a szennyeződés mint például anyagok vagy energiaformák bevezetésének hatása vagy hatása, vagy olyan körülmények előidézése a vízben, amelyek közvetlen vagy közvetett módon minőségének káros megváltozását jelentik a későbbi felhasználásokhoz, az emberi egészséghez, valamint a vízi vagy szárazföldi ökoszisztémákhoz közvetlenül kapcsolódóan vízi; anyagi kárt okozhat; és károsíthatja vagy akadályozhatja a környezet élvezetét és használatát.
Ebben az értelemben az esővíz alacsony szennyezőanyag-terhelést hordoz és könnyen kezelhető. Károsító szerek épülnek be, amikor az eső áthalad a légkörön, vagy amikor a már leesett víz lefut a felszínről.
Mindazonáltal, a városi vizek vezetik a szennyvíz legnagyobb szennyezését, fő szennyező forrásai, amelyek otthoni, ipari vagy mezőgazdasági eredetűek, és így a tisztítás fő tárgyává válnak. Az alábbiakban lépésről lépésre hagyjuk Önt a folyamat és annak későbbi magyarázatának általános vázlatával.
Szennyvíz bemenet
A szennyvíz a szennyvízcsatorna hálózatból éri el a tisztítóberendezés bejáratát, összegyűjtve a szennyvizet esővíz és szennyvíz annak a területnek a része, ahol a tisztítóberendezés összegyűjti a vizet, akár egységes rendszerben, akár elválasztó rendszerben.
Tartály- és szivattyútelepítés
Az ellátási és a szennyvízelvezetési hálózatokban mindig megpróbálják, hogy a csövek gravitáció útján keringjenek. Ehhez, ha a szennyvíz megérkezett a tisztítóberendezés bejáratához, energiát rájuk egy emlékeztető szivattyú alkalmazza, úgy, hogy a szennyvíztisztító telep belsejében a vezetés többi részét gravitációval hajtják végre.
Ez a lépés elkerülhető lenne, ha a szennyvíztisztító képes lenne elhelyezkedni egy lejtős területen, így a vizek a megfelelő sebességgel folynak.
Hulladék rácsok szerint
A folyadék több, különböző átmérőjű rácson halad át. Ezzel a szilárd anyagok megmaradnak, a hibakeresés, mint olyan első durva közelítése.
Csiszolás és zsírtalanítás
A csiszolás olyan művelet, amelynek célja távolítsa el az összes olyan részecskét, amelynek granulometriája nagyobb, mint 0,5 mm, az üledék csatornákban és csövekben való kialakulásának megakadályozása, a szivattyúk és más eszközök kopás elleni védelme, valamint a következő kezelési fázisokban a túlterhelés elkerülése érdekében.
A helyes az, ha a szivattyúrendszert úgy helyezzük el ettől a lépéstől, hogy az a lehető legkevesebb sérülést okozza. Mint azonban már említettük, vannak olyan esetek, amikor a kollektorok érkezése nagy mélységben történik, és szükség van egy szivattyútelep elhelyezésére a tisztítóberendezés bejáratánál.
A zsírtalanító folyamatot illetően a cél az távolítsa el a zsírokat, olajokat, habokat és más, a víznél könnyebb úszó anyagok, amelyek torzíthatják a későbbi kezelési folyamatokat.
Másrészt az olajmentesítés folyadék-folyadék elválasztásból áll, míg a zsírtalanítás szilárd-folyadék elválasztásból áll. Mindkét esetben a lényegtelen anyagokat levegő fújásával távolítják el a zsírok lebontása és a felhajtóerő javítása érdekében.
Elsődleges letelepedés
Ez a folyamat alkotja a elsődleges hibakeresés. Célja a szennyvízből a szuszpendált szilárd anyagok gravitációs hatás révén történő eltávolítása; vagy szabadon érhető el, vagy olyan vegyi anyagokkal segítik, amelyek agglomerálják a részecskéket (flokkulánsokat), így azok nagyobb tömeggel híznak és dekantálódnak.
Ezek az eliminált szuszpendált szilárd anyagok többnyire szerves anyagok, ezért a a BOD koncentráció jelentős csökkenése a szennyvíz.
Egy kör alakú primer dekanter elemzése a következő lehet: a víz a dekantáló közepén keresztül jut be, és ugyanannak a teljes perifériáján összegyűjtik az elsődleges iszap későbbi felhalmozása és kivonása céljából.
Az elsődleges iszap koncentrációja a szennyvízben általában a között van A teljes mennyiség 3 és 8% -a . Megtudjuk, hogyan történik annak kitermelése a 11. szakaszban. Az elsődleges iszap eltávolítása.
Baktériumágyas biológiai reaktor
Ezzel a szakasszal kezdődik a másodlagos kezelés, biológiai tisztításnak vagy szennyvízkezelésnek (TBAR) is nevezik, amely a reaktorokban jelenlévő mikroorganizmusok biológiai aktivitása révén a szennyező anyagok eltávolításával értendő.
Bár a másodlagos kezelés az képes eltávolítani a BOD-t és az SS-t 85% -hoz közeli értékekben, Nem távolítja el jelentősen a tápanyagokat (N és P), a nehézfémeket vagy a kórokozókat, amelyeket később el kell távolítani.
Az előkezelés és az elsődleges kezelés után a vizek a felső részből jutnak az ágyakba, a töltésen át beszivárognak, ahol a tisztítás megtörténik, és kilépnek az alsó részből. A kezelt víz és a támasztól elválasztott biomassza átkerül a dekantálási szakaszba, amelyben gravitáció útján elválnak.
Másodlagos ülepedés
Az elsődleges dekanterekkel ellentétben ezeket az egységeket, amelyek szinte az összes biológiai reaktort kísérik, nem a szennyvízben lévő szennyezőanyag-terhelés eltávolítására tervezték, hanemkülönítse el a kezelt vizet a biomasszától hogy együtt menekül vele.
Ezek az egységek nagyobbak, mint az elsődleges dekanterek, és az anaerob körülmények miatt nem lehetnek túlzott retenciós idejűek, de elegendőek a biomassza hatékony elválasztásához. Ha ez az iszap a kezelt vízből származó szennyvízzel együtt kerül ki, akkor magas BOD és SS szintek lesznek jelen, amelyek elrontják az egész tisztítási folyamatot, és megsértik a kibocsátási paramétereket és előírásokat.
Végső szitálás
Ez a szűrés már része az ún harmadlagos tisztítás. Meg kell jegyezni, hogy ez az utolsó szakasz nem mindig készült el a múltban. Jelenleg a specifikus vagy tercier kezelések alapvető szerepet játszanak a különböző országok egyre igényesebb kibocsátási szabályainak betartásában, amelyekben az elsődleges és a másodlagos kezelések nem csak elegendőek ahhoz, hogy a kibocsátás megfeleljen az illetékes környezetvédelmi hatóságok szabályozási rendelkezéseinek, hanem több esetben növelheti egyes vegyületek koncentrációit, amelyeket jelenleg figyelnek.
A célod az távolítsa el a szerves anyagokat, amelyek még maradhatnak a vízben o csökkentse az oldott szervetlen sók koncentrációját, amelyeket az előző fázisok szűrési, ülepítési és oxidációs folyamata nem tartott meg.
A szitálás mellett néhány tisztítótelep általában végső fertőtlenítési eljárással rendelkezik. Ez a fertőtlenítés ózonozással és ultraibolya fénylámpákkal végezhető, bár a leggazdaságosabb és szokásos dolog a klórozás nátrium-hipoklorittal gáz állapotban. Ezért ez egy végső kezelés, amely felelős a vízben esetlegesen megmaradó különféle patogén mikroorganizmusok elpusztításáért.
Öntött vízbe a kezelt vizet
Az összes művelet elvégzése után a tisztított vizet nyilvános természetes csatornába lehet engedni, feltéve, hogy az megfelel a korlátozott anyagok küszöbértékei a vonatkozó törvények szerint, amelyeknek nincs helye a tisztítóberendezések felszerelésének ebben a rövid összefoglalásában.
Annak érdekében, hogy pontosan megismerjük azoknak az anyagoknak a küszöbértékeit, amelyekkel bizonyos kibocsátások kiválthatók, célszerű áttekinteni a Vízügyi Törvény módosított szövegét.
Homok és zsír eltávolítása
A szemcsés csapdák és zsírtalanítók megfelelő részében már ki volt téve, most be fogjuk vonni, hogyan távolítják el ezeket az eltávolított anyagokat.
A homokcsapdákból a homok kinyerése manuálisan és mechanikusan végezhető:
- Kézikönyvek: Kis üzemekben, csatornatípusú szemcsés csapdákkal.
- Mechanikus: A csatorna szemcsés csapdákban az extrakciót hidakba épített speciális szivattyúkkal hajtják végre, és megfelelő hosszúsággal érik el a csatorna alját, ahol a homokok lerakódnak, de anélkül, hogy ténylegesen érintenék a talajt. A híd a csatorna mentén halad előre, és egyidejűleg a szivattyú felszívja a lerakódott homokot.
A zsírok esetében az extrakciós módszer meglehetősen egyszerű: egy híddarukra szerelt "pengét" vezetünk át, amelyet skimmernek nevezünk, amely véglegesen mozog a zsírtalanító zónán, eltávolítva a felhalmozódó úszó anyagokat.
A kivont anyagokat, úszó és homokot is, ideiglenesen egy tartályba szállítják, hogy később elégessék, vagy egy egészségügyi hulladéklerakóban elhelyezzék.
Az elsődleges iszap eltávolítása
Az elsődleges ülepítés során kapott iszap a iszapos állagú és barna-szürkés színű. Magas szervesanyag-tartalmuk miatt könnyen bomlanak, rossz szagokat okozva. Ezeket az iszapokat a másodlagos kezelések során keletkező iszappal együtt kell kezelni.
Mindkét csatornát - az elsődleges iszapot kivonó és a másodlagos iszapot összegyűjtő - kezelést megelőzően összekötjük, így a következő alfejezetekben látható kezeléseket a kapott összes iszapra általános módon adjuk meg.
Másodlagos iszapeltávolítás
A biológiai ágy biológiai reakcióiból származó másodlagos iszap vagy biológiai iszap főleg aktív biomasszából áll.
Ezek a friss iszapok sötétbarna színűek és nedves földszagúak, ami nem kellemetlen, amíg anaerob módon nem kezdik megemészteni őket. Övé a kezdeti nedvességtartalom 98 és 99,5% között változik, koncentrációja nagyon nehéz (megvastagodás).
A másodlagos iszap kezelésében 3 fő fázist kell végrehajtani:
- Sűrítés: az iszap kezdeti mennyiségének csökkentése és kezelésének megkönnyítése a kezelés során.
- Emésztés: anaerob módon stabilizálja a jelenlévő szerves anyagokat, és megakadályozza annak erjedését és rothadását.
- Dehidrálás vagy szárítás: a felesleges víz kiküszöbölése és a megfelelő textúra elérése, amely megkönnyíti annak kezelését és szállítását.
Elsődleges iszap emésztés
Az emésztés során a koncentrált iszap biokémiai úton stabilizálódik, így nem folytatja bomlási folyamatát, vagy a mikroorganizmusok szaporodása következik be, újrafelhasználása vagy végső elhelyezése során. Ezenkívül ez a teljes emésztés, lehetővé teszi a jelenlévő kórokozók megszüntetését és a kellemetlen szagok csökkentését.
Ezt az emésztést anaerob eljárással hajtják végre, zárt tartályokban, és anaerob fermentáció, biogáz (CH4 és CO2) és új sejtek normális termékeként kapják meg, amelyet az összes szerves anyag megemésztése és bejutása után el kell távolítani. az endogén növekedési fázis.
Fontos az ellenőrzés, különösen, hőmérséklet (30 és 35 ° C között), pH (6,8 és 7,4 között) és lúgosság 1500 és 2000 mg/l között. Az iszap stabilitásának meghatározásához használt paraméterek az illékony szilárdanyag-tartalom (V) és a kórokozók száma.
Másodlagos emésztés és iszapmegvastagodás
Az iszap megvastagodása az a folyamat, amelyet annak érdekében végeznek csökkentse a kezelés gazdasági beruházásait. Ehhez a biológiai reaktorokból származó friss iszap térfogatát csökkenteni kell, amely 95% -nál több vizet tartalmaz.
Az említett térfogatcsökkentést sűrítőknek nevezett tartályokban hajtják végre. Ezek a tartályok, a szerkezethez hasonlóan, mint a dekanter, mobil forgókarral rendelkeznek, amely egy sárseprő kerethez van rögzítve, és amelynek feladata a víz által elfoglalt terek megszüntetése és a szilárd anyagok csoportosítása.
Iszapértékelés
Figyelembe véve a kapott iszapot, sokféle tápanyaggal rendelkező anyagként, a megfelelő óvintézkedések megtétele után felhasználható mezőgazdasági célokra, például komposztáláshoz, vagy akár talajjavító szerként, erdősítéshez stb.
Gáztermelés az elsődleges emésztőben
Amint azt a 13. szakaszban már említettük. "Az iszap elsődleges emésztése", az elsődleges tisztításból származó iszap emésztése az ún. biogáz, amelynek összetétele a 65-70% metán (CH4) és 25-30% szén-dioxid (CO2), plusz kis mennyiségű nitrogén, hidrogén és hidrogén-szulfid.
Emésztési gázkimenet
A fent említett biogáz nagy nyomás alatt hagyja az elsődleges iszap-emésztőt. Ez a nyomás megszokta elektromos energiát termelnek Egyszerű módon.
Energiatermelés emésztési gázzal
Egy köbméter metán fűtőértéke megközelítőleg 35 800 kJ. Mint már említettük néhány alszakaszban, a biogáz 65% -át tartalmazza ez az anyag, így fűtőértéke kb 23.270 kJ/m 3 .
Összehasonlítva a földgázzal, amelynek fűtőértéke 37 300 kJ/m3, fűtőértéke több mint jelentős. Az emésztőgázt kazánok és belső égésű motorok tüzelőanyagaként lehet felhasználni, amelyek viszont szennyvíz szivattyúzására, villamos energia előállítására és fúvók működtetésére használhatók (a homokfúvó gépben használják), ezért szeretném befejezni azzal, hogy kijelentem: a szennyvíztisztító állomás energiában önellátó lehet, ezzel lezárva a fenntartható környezeti ciklust.