U svim ljudskim aktivnostima nastaju otpadne vode koje se moraju pročišćavati. Postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda odgovorna su za pročišćavanje ove vode koja dolazi iz urbanih, industrijskih i poljoprivrednih aktivnosti. Ova obrada je ključna za zaštitu okoliša, budući da se ispuštanjem nepročišćene otpadne vode mogu osloboditi otrovne tvari koje oštećuju ekosustave, onečišćuju izvore vode i uzrokuju ekološke katastrofe. Adekvatno pročišćavanje vode ključno je za očuvanje vodnih resursa i jamstvo održivosti okoliša.
Danas ćemo istražiti što su pročistači vode, kako rade, različite procese obrade koje provode i prednosti koje pružaju.
Što su pročistači i kako djeluju?
Postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda (UPOV) industrijsko je postrojenje koje ima za cilj pročišćavanje prljave (otpadne) vode kako bi se uklonili zagađivači prisutni u njoj. Otpadne vode dolaze iz različitih izvora: gradskih, industrijskih i poljoprivrednih. Proces pročišćavanja omogućuje sigurno vraćanje pročišćene vode u prirodne kanale kao što su rijeke, mora ili jezera, bez negativnog utjecaja na okoliš. Postrojenja za pročišćavanje vode također igraju ključnu ulogu u ponovnoj upotrebi vode u poljoprivredne ili industrijske svrhe, pridonoseći tako uštedi prijeko potrebnog resursa.
Rad ovih stanica temelji se na podjeli tretmana u nekoliko faza. Ovisno o potrebnoj razini pročišćavanja, voda može prijeći od osnovne obrade do napredne obrade, poznate kao tercijarna, što je čini čak prikladnom za ponovnu upotrebu u određenim ljudskim procesima.
Detaljno ćemo analizirati faze pročišćavanja otpadnih voda u UPOV-u.
Procesi obrade vode u postrojenjima za pročišćavanje
Kako bi se otpadna voda vratila u prirodni okoliš, potrebno ju je podvrgnuti nizu tretmana s ciljem uklanjanja prisutnog otpada i onečišćenja. Ovisno o prirodi otpadne vode, postrojenja za pročišćavanje primjenjuju različite postupke. Ove faze se obično dijele na sljedeći način:
- Predtretman: U ovoj fazi uklanjaju se veliki predmeti koji bi mogli oštetiti opremu postrojenja, poput grana, plastike ili kamenja.
- Primarni tretman: Usmjeren je na uklanjanje suspendiranih krutih tvari i plutajućih materijala, kao što su masti i ulja. Također može uključivati dekantaciju ili taloženje.
- Sekundarni tretman: U ovom se koraku organska onečišćenja uklanjaju biološkim procesima u kojima mikroorganizmi razgrađuju organsku tvar.
- Tercijarno liječenje: Napredni proces koji nastoji eliminirati patogene, fosfate, nitrate i druge hranjive tvari koje još uvijek mogu biti prisutne u tretiranoj vodi.
Zatim ćemo se pozabaviti svakim od ovih tretmana.
Predtretman
Predtretman je prva faza koja se provodi u postrojenju za pročišćavanje. Njegova glavna funkcija je spriječiti velike i teške predmete da oštete opremu koja se koristi u kasnijim fazama. Tijekom ovog procesa, rešetke i sita hvataju materijale kao što su grane, plastika i kamenje. Nadalje, brušena, koji se sastoji od uklanjanja pijeska i drugih čestica težih od vode. S druge strane, odmašćen Zaslužan je za uklanjanje ulja i masti koje plutaju na površini pomoću plovaka.
Primarni tretman
Primarni tretman usmjeren je na smanjenje količine suspendiranih krutih tvari u vodi. Provodi se pomoću dekantera gdje najveće čestice padaju na dno zbog djelovanja gravitacije, proces poznat kao taloženje. Ova metoda je učinkovita u uklanjanju do 40% suspendiranih krutih tvari. Komplementarni proces je onaj od plutanje, koji omogućuje uklanjanje lakših materijala kao što su ulja i masti, koji prethodno nisu uklonjeni u predtretmanu. Ova faza također može uključivati upotrebu kemikalija za podešavanje pH vode, proces poznat kao neutralizacija.
Sekundarni tretman
Sekundarna obrada prvenstveno koristi biološke procese za uklanjanje preostalih organskih tvari u vodi. Mikroorganizmi igraju ključnu ulogu u ovoj fazi, jer razgrađuju organsku tvar u vodu, biomasu i plinove. Ovaj proces se može izvesti u uvjetima kisika (aerobni procesi) ili bez kisika (anaerobni procesi).
- Aerobni procesi: Ubrizgavanjem zraka, aerobni mikroorganizmi prisutni u vodi razgrađuju organsku tvar, eliminirajući dušične spojeve i druge elemente koji mogu uzrokovati štetne pojave poput eutrofikacije.
- Anaerobni procesi: Anaerobne bakterije bez prisutnosti kisika razgrađuju organsku tvar stvarajući metan, vodu i ugljikov dioksid.
Popularna tehnika unutar sekundarnog liječenja je tehnika aktivni mulj, gdje mikroorganizmi flokuliraju čestice, stvarajući mulj koji se kasnije mora ukloniti. Oni također ističu bakterijska ležišta i korištenje zeleni filteri, u kojem posebna vegetacija upija hranjive tvari iz vode.
Tercijarno liječenje
U određenim situacijama potrebna je još finija obrada prije nego što se voda može ponovno upotrijebiti ili ispustiti u vodene površine. Tercijarna obrada nastoji eliminirati patogene agense, hranjive tvari kao što su nitrati i fosfati i druge mikropolutante. Tercijarni procesi uključuju korištenje ultraljubičastog zračenja, naprednu filtraciju, ionsku izmjenu i dezinfekciju pomoću klora ili ozona. U nekim slučajevima se koristi Inverzna osmoza, proces koji omogućuje eliminaciju soli otopljenih u vodi.
Obrada mulja
Neizbježan nusprodukt pročišćavanja otpadnih voda je stvaranje mulja, nusprodukt koji se stvara uglavnom tijekom faze taloženja. Njima se mora pravilno upravljati kako bi se izbjegla kontaminacija okoliša. Postoji nekoliko procesa za obradu ovog mulja, kao što je anaerobna fermentacija u digestorima, koja proizvodi metan koji se može koristiti kao bioplin, ili dehidracija pomoću centrifuga koje omogućuju njegovu upotrebu kao gnojivo.
Uz stalni napredak tehnologije, postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda igraju ključnu ulogu u zaštiti okoliša i javnog zdravlja pročišćavanjem vode i ponovnom uporabom otpada.