Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Geavanceerde scheidingstechnieken voor efficiënte rioolwaterzuivering

Door Scott Johnson
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

De kernmissie van rioolwaterzuivering is het transformeren van menselijk en industrieel afval in een product dat veilig is voor mens en milieu. Moderne zuiveringsinstallaties gebruiken een combinatie van fysische, chemische en biologische processen om systematisch vaste en opgeloste verontreinigingen te verwijderen. De workflow is doorgaans gesegmenteerd in voorbereidende, primaire, secundaire, geavanceerde en desinfectiefasen, waarbij elke fase zich geleidelijk richt op fijnere verontreinigende stoffen.

Voorbereidende en primaire behandeling

Tijdens de eerste fasen worden vaste stoffen aangepakt door middel van zeven, sedimentatie en afromen. De voorbereidende fase richt zich op het verwijderen van grof materiaal – vaak via mechanische zeven – en tegelijkertijd op het elimineren van gruis. Hoge stroomsnelheden en snelheden ontmoedigen voortijdige bezinking. Zodra deze fase is voltooid, verplaatst het influent zich naar de primaire fase, waar de stroom wordt vertraagd om sedimentatie te bevorderen. Bezonken vaste stoffen worden van de bodem geschraapt, drijvend materiaal wordt afgeroomd en een aanzienlijk deel van de olie, vet en zeep wordt verwijderd.

Secundaire behandeling

Secundaire behandeling maakt gebruik van aërobe biologische processen om resterend organisch materiaal af te breken, inclusief menselijk afval, voedselresten, oliën en zepen. Micro-organismen metaboliseren deze organische stoffen, waarbij sommige vaste stoffen worden omgezet in gecoaguleerde massa's die gemakkelijker te scheiden zijn. Daaropvolgende sedimentatie of filtratie verwijdert de microbiële biomassa uit het effluent. Hoewel de meeste vaste stoffen worden geëlimineerd, blijven voedingsstoffen zoals stikstof en fosfor vaak aanwezig en kunnen verdere behandeling nodig zijn.

Geavanceerde behandeling

Geavanceerde processen richten zich op de resterende vaste stoffen en voedingsstoffen die de secundaire behandeling overleven. Deze kunnen als afzonderlijke fasen worden toegevoegd of in eerdere stappen worden geïntegreerd. Chemische methoden verwijderen effectief fosfor en zware metalen, terwijl biologische routes worden gebruikt voor de verwijdering van stikstof. Er kunnen aanvullende procedures nodig zijn om specifieke industriële of agrarische verontreinigingen te elimineren. Een laatste filtratiefase kan het effluent verder zuiveren door eventuele resterende vaste stoffen op te vangen.

Desinfectie

Desinfectie beschermt het milieu door pathogene micro-organismen te neutraliseren voordat er afvalwater vrijkomt. Gebruikelijke methoden zijn onder meer chlorering, ozon, ultraviolet licht of andere chemische ontsmettingsmiddelen. Chlorering blijft de meest wijdverbreide techniek, maar er blijft chloor achter dat ecosystemen kan schaden. Ozon- en UV-behandelingen produceren schoner afvalwater en worden steeds vaker toegepast vanwege hun ecologische voordelen.