A szennyvízkezelés a szennyvízből származó szennyező anyagok eltávolításának folyamata, amelyek emberi tevékenységek, például háztartási, ipari és mezőgazdasági tevékenységek során keletkeznek. A szennyvízkezelés célja olyan tisztított víz előállítása, amely biztonságosan kibocsátható a környezetbe vagy újrafelhasználható.
A szennyvízkezelésnek több szakasza van, amelyek magukban foglalhatják:
Előzetes kezelés:
Az előkezelés a szennyvíztisztítás első szakasza, és magában foglalja a nagy szilárd anyagok és törmelékek fizikai eltávolítását a szennyvízből. Ennek célja a későbbi kezelési folyamatok védelme, a csövek és berendezések eltömődésének megelőzése, valamint a következő kezelési szakaszok hatékonyságának javítása.
Az előzetes kezelés során általánosan használt módszerek a következők:
Szűrés: A szennyvíz egy különböző méretű nyílásokkal ellátott szitán keresztül áramlik át a nagy tárgyak, például pálcikák, rongyok, műanyagok és egyéb törmelékek eltávolítására. Az összegyűjtött anyagot ezután hulladéklerakóban helyezik el.
Szemcseeltávolítás: A szennyvizet egy szemcsekamrán vezetik át a szervetlen szilárd anyagok, például homok, kavics és más nehéz anyagok eltávolítására. Ez azért történik, hogy megakadályozzuk a későbbi berendezések elhasználódását.
Áramláskiegyenlítés: Ez egy olyan folyamat, amely segít kisimítani a szennyvíz áramlási sebességének ingadozásait. Ez magában foglalja egy tárolótartály használatát a szennyvíz megtartására nagy áramlási sebesség esetén, és elengedi azt alacsony áramlási sebesség esetén.
Zsír, olaj és zsír (FOG) eltávolítása: A köd eltávolítása zsírfogó segítségével történik, amely egy olyan eszköz, amely leválasztja és összegyűjti a ködöt a szennyvízből. Ez megakadályozza, hogy a FOG eltömítse a csöveket és a folyásirányban lévő berendezéseket.
Az előtisztítás után a szennyvíz készen áll a további tisztításra másodlagos és harmadlagos tisztítási folyamatokkal, hogy eltávolítsák az oldott és lebegő szerves anyagokat, valamint a káros szennyeződéseket, mielőtt elengedik vagy újra felhasználják.
Elsődleges kezelés:
Az elsődleges kezelés a szennyvíztisztítás második szakasza, és az ülepedő és lebegő szilárd anyagok fizikai és kémiai eltávolítását foglalja magában a szennyvízből. Az elsődleges tisztítás célja, hogy a szennyvíz másodlagos vagy harmadlagos tisztítása előtt a lehető legtöbb szerves és szervetlen szilárd anyagot eltávolítsák. A következő általános kezelési módszereket használják az elsődleges kezelésben:
Ülepítés: A szennyvizet ülepítő tartályban vagy derítőben tartják, amely lehetővé teszi, hogy ülepedő szilárd anyagok leülepedjenek a tartály aljára. A leülepedett szilárd anyagokat, az úgynevezett primer iszapot ezután eltávolítják és iszapkezelési folyamatba küldik. A tisztított folyadékot, amelyet szennyvíznek neveznek, további kezelésre küldik.
Alvadás és flokkuláció: Ebben a folyamatban vegyszereket adnak a szennyvízhez, hogy elősegítsék a részecskék koagulációját és nagyobb csomók, úgynevezett pelyhek kialakulását. A pelyhek ezután könnyebben eltávolíthatók ülepítéssel vagy szűréssel. A koagulációhoz és flokkulációhoz használt vegyszerek közé tartozik az alumínium-szulfát (timsó) és a vas-klorid.
Kiegyenlítés: A kiegyenlítés a szennyvíz tisztítótelepbe történő beáramlásának kiegyensúlyozásának folyamata. Ez úgy történik, hogy egy tárolótartályt használnak a szennyvíz ideiglenes tárolására, mielőtt az a kezelési folyamatba kerül. Ez segít csökkenteni a csúcsáramlást, és segít fenntartani a konzisztens feltételeket a kezelési folyamatokhoz.
pH beállítás: a pH beállítására akkor lehet szükség, ha a szennyvíz pH-ja túl magas vagy túl alacsony. Savak vagy bázisok hozzáadása segíthet a pH-érték beállításában a kezeléshez szükséges optimális tartományra.
Az elsődleges tisztítást követően a szennyvizet másodlagos tisztításnak vetik alá, amely az oldott és szuszpendált szerves anyagok biológiai kezelését jelenti, vagy harmadlagos kezelést, amely speciális szennyeződések eltávolítását célzó fejlett tisztítási folyamatokkal jár.
Másodlagos kezelés:
A másodlagos kezelés a szennyvíztisztítás harmadik szakasza, amely az oldott és lebegő szerves anyagok szennyvízből történő biológiai eltávolítását foglalja magában. A másodlagos tisztítás célja az elsődleges tisztításon átesett szennyvíz további tisztítása és előkészítése kibocsátásra vagy újrahasznosításra. A következő általános módszereket használják a másodlagos kezelésben:
Eleveniszap-eljárás: Ebben a folyamatban a szennyvizet mikroorganizmusok kultúrájával keverik össze, beleértve a baktériumokat és gombákat, amelyek elfogyasztják és lebontják a szennyvízben lévő szerves anyagokat. Az eleveniszapnak nevezett keveréket ezután ülepítő tartályok segítségével választják el a kezelt víztől. A kezelt vizet ezután tovább lehet küldeni további kezelésre vagy el lehet engedni.
Csöpögő szűrő: Ebben a folyamatban a szennyvizet kőzetágyra vagy műanyag közegre permetezik, amelyen mikroorganizmusok biofilmje alakult ki. A mikroorganizmusok elfogyasztják a szennyvízben lévő szerves anyagokat, amint az átcsordul a közegen. A kezelt vizet ezután összegyűjtik a szűrő alján, és továbbítják további kezelésre.
Forgó biológiai kontaktor: Ebben a folyamatban a szennyvizet egy forgó tárcsára vagy dobra permetezzük, amelyet mikroorganizmusok biofilmje borít be. Ahogy a korong forog, a mikroorganizmusok elfogyasztják a szennyvízben lévő szerves anyagot. A kezelt vizet ezután összegyűjtik és további kezelésre küldik.
Szekvenciális szakaszos reaktor: Ebben a folyamatban a szennyvizet szakaszosan kezelik, ahol több lépcsős biológiai tisztításon esik át. Mindegyik szakaszban különböző mikroorganizmusok vesznek részt, amelyek lebontják a szennyvízben lévő szerves anyagokat. A kezelt vizet ezután összegyűjtik és további kezelésre küldik.
A másodlagos tisztítást követően a szennyvizet általában harmadlagos tisztításnak vetik alá, amely speciális szennyeződések eltávolítását célzó fejlett tisztítási folyamatokat foglal magában. Ez annak biztosítása érdekében történik, hogy a tisztított szennyvíz megfeleljen a kibocsátásra vagy újrafelhasználásra előírt minőségi előírásoknak.
Harmadlagos kezelés:
Az eleveniszapos eljárás egy elterjedt biológiai tisztítási eljárás, amelyet szennyvíztisztító telepeken használnak a szerves anyagok, nitrogén és foszfor eltávolítására a szennyvízből. Ez egy olyan másodlagos kezelés, amely az elsődleges kezelési folyamatokat követi, mint például a szűrés, a szemcsék eltávolítása és az ülepítés.
Az eleveniszapos eljárás során a szennyvizet egy levegőztető tartályban összekeverik egy mikrobiális kultúrával, amelyet "eleveniszaposnak" neveznek. Az eleveniszap olyan mikroorganizmusok keveréke, mint a baktériumok, protozoák és gombák, amelyek elfogyasztják a szennyvízben lévő szerves anyagokat és mikrobiális biomasszává, szén-dioxiddá és vízzé alakítják.
A levegőztető tartály jellemzően diffúz levegőztető eszközökkel vagy mechanikus levegőztetőkkel van felszerelve, hogy oxigént biztosítson a mikroorganizmusoknak, elősegítve azok növekedését és aktivitását. A levegőztetési folyamat általában több órát vesz igénybe, és nagy mennyiségű oldott oxigént igényel a mikroorganizmusok aerob anyagcseréjének támogatásához.
A levegőztetés után a szennyvizet egy másodlagos derítőbe vagy ülepítő tartályba vezetik, ahol az eleveniszapot és a megmaradt lebegőanyagot hagyják leülepedni. A leülepedett iszapot ezután visszavezetik a levegőztető tartályba a kezelési folyamat folytatásához, míg a tisztított vizet további kezelési folyamatokba, például harmadlagos kezelésbe vagy fertőtlenítésbe irányítják, mielőtt kiengedik vagy újra felhasználják.
Az eleveniszap-eljárás hatékonyságának megőrzése érdekében a mikrobakultúrát gondosan ellenőrizni és ellenőrizni kell. Az olyan tényezőket, mint az oldott oxigén koncentrációja, a tápanyagok elérhetősége, a pH és a hőmérséklet egy meghatározott tartományon belül kell tartani a mikroorganizmusok növekedésének és aktivitásának elősegítése és a jó minőségű szennyvíz biztosítása érdekében. Ezenkívül a felesleges iszapot rendszeresen el kell távolítani a folyamatból, hogy megakadályozzuk az inert szilárd anyagok felhalmozódását és fenntartsuk a kívánt mikrobiális populációt.
A kezelés után a szennyvizet jellemzően egy fogadó víztestbe engedik, vagy nem ivóvíz céljára újra felhasználják, például öntözésre vagy ipari eljárásokra.
A szennyvízkezelés fontos folyamat a közegészségügy és a környezet védelmében. A megfelelő kezelés segít megelőzni a víz által terjedő betegségek terjedését, csökkenteni a vízi utak szennyezését és kíméli a vízkészleteket.