I all mänsklig verksamhet genereras avloppsvatten som måste renas. Reningsverken, eller Wastewater Treatment Plants, är ansvariga för att behandla detta vatten, som kommer från både urbana, industriella och jordbruksaktiviteter. Denna rening är väsentlig för att skydda miljön, eftersom utsläpp av orenat avloppsvatten kan frigöra giftiga ämnen som skadar ekosystem, förorenar vattenkällor och orsakar ekologiska katastrofer. Adekvat vattenrening är nyckeln till att bevara vattenresurserna och garantera miljömässig hållbarhet.
Idag ska vi fördjupa oss i vad vattenrenare är, hur de fungerar, de olika reningsprocesserna de genomför och fördelarna de ger.
Vad är renare och hur fungerar de?
A Wastewater Treatment Plant (WWTP) är en industriell anläggning som syftar till att behandla smutsigt (avlopps)vatten för att eliminera de föroreningar som finns i det. Avloppsvatten kommer från olika källor: urban, industri och jordbruk. Reningsprocessen gör att behandlat vatten kan återföras till naturliga kanaler som floder, hav eller sjöar på ett säkert sätt utan att påverka miljön negativt. Reningsverk spelar också en nyckelroll i återanvändningen av vatten för jordbruks- eller industriändamål och bidrar på så sätt till att spara en välbehövlig resurs.
Driften av dessa stationer bygger på att dela upp behandlingen i flera faser. Beroende på vilken reningsgrad som krävs kan vattnet gå från grundläggande rening till avancerad rening, känd som tertiär, vilket gör det även lämpligt för återanvändning i vissa mänskliga processer.
Vi kommer att i detalj analysera faserna av avloppsvattenrening i ett reningsverk.
Vattenreningsprocesser i reningsverk
För att avloppsvatten ska återföras till den naturliga miljön är det nödvändigt att utsätta det för en rad behandlingar som syftar till att eliminera avfall och föroreningar som finns. Beroende på avloppsvattnets beskaffenhet tillämpar reningsverken olika processer. Dessa faser är normalt uppdelade enligt följande:
- Förbehandling: I denna fas avlägsnas stora föremål som kan skada anläggningens utrustning, såsom grenar, plast eller stenar.
- Primär behandling: Den fokuserar på avlägsnande av suspenderade ämnen och flytande material, såsom fetter och oljor. Det kan också innebära dekantering eller sedimentering.
- Sekundär behandling: I detta steg avlägsnas organiska föroreningar genom biologiska processer där mikroorganismer bryter ner organiskt material.
- Tertiär behandling: En avancerad process som försöker eliminera patogener, fosfater, nitrater och andra näringsämnen som fortfarande kan finnas i det behandlade vattnet.
Därefter ska vi fördjupa oss i var och en av dessa behandlingar.
Förbehandling
Förbehandling är den första fasen som genomförs i ett reningsverk. Dess huvudsakliga funktion är att förhindra att stora och tunga föremål skadar den utrustning som används i senare skeden. Under denna process fångar gallren och silarna material som grenar, plast och stenar. Dessutom slipad, som består av avlägsnande av sand och andra partiklar som är tyngre än vatten. Å andra sidan avfettad Det är ansvarigt för att ta bort oljor och fetter som flyter på ytan med hjälp av flöten.
Primär behandling
Primärbehandlingen är inriktad på att minska mängden suspenderade fasta ämnen i vattnet. Det utförs med karaffer där de största partiklarna faller till botten på grund av gravitationens inverkan, en process som kallas sedimentation. Denna metod är effektiv för att ta bort upp till 40 % av suspenderade partiklar. En kompletterande process är att flotation, vilket möjliggör borttagning av lättare material som oljor och fetter, som inte tidigare tagits bort i förbehandlingen. Denna fas kan också innefatta användningen av kemikalier för att justera vattnets pH, en process som kallas neutralisering.
sekundär behandling
Sekundär rening använder i första hand biologiska processer för att avlägsna kvarvarande organiskt material i vattnet. Mikroorganismer spelar en nyckelroll i detta skede, eftersom de bryter ner organiskt material till vatten, biomassa och gaser. Denna process kan utföras under syreförhållanden (aeroba processer) eller utan syre (anaeroba processer).
- Aeroba processer: Genom att injicera luft bryter de aeroba mikroorganismerna som finns i vattnet ner organiskt material, vilket eliminerar kvävehaltiga föreningar och andra ämnen som kan orsaka skadliga fenomen som övergödning.
- Anaeroba processer: Utan närvaro av syre bryter anaeroba bakterier ner organiskt material och genererar metan, vatten och koldioxid.
En populär teknik inom sekundär behandling är att aktivt slam, där mikroorganismer flockar partiklar och genererar slam som måste avlägsnas senare. De lyfter också fram bakteriebäddar och användningen av gröna filter, där speciell vegetation absorberar näringsämnen från vattnet.
tertiär behandling
I vissa situationer krävs ännu finare rening innan vattnet kan återanvändas eller släppas ut i vattendrag. Tertiär behandling strävar efter att eliminera patogena agens, näringsämnen som nitrater och fosfater och andra mikroföroreningar. Tertiära processer inkluderar användning av ultraviolett strålning, avancerad filtrering, jonbyte och desinfektion med klor eller ozon. I vissa fall används det Omvänd osmos, en process som tillåter eliminering av salter lösta i vatten.
Slambehandling
En oundviklig biprodukt av avloppsvattenrening är genereringen av slam, en biprodukt som genereras huvudsakligen under sedimenteringsfasen. Dessa måste hanteras på rätt sätt för att undvika miljöförorening. Det finns flera processer för att behandla detta slam, till exempel anaerob jäsning i rötkammare, som producerar metan som kan användas som biogas, eller uttorkning med centrifuger som gör att det kan användas som gödning.
Med den ständiga utvecklingen av teknik spelar avloppsreningsverk en nyckelroll för att skydda miljön och folkhälsan genom vattenrening och återanvändning av avfall.