Zastosowanie odpowiednich obiektów i urządzeń technologicznych pozwala na stworzenie systemu zwanego oczyszczalnią ścieków. Dzięki wykorzystaniu odpowiednich technik i metod, może ona skutecznie usunąć ze ścieków rozpuszczone i nierozpuszczone zanieczyszczenia.
Rodzaje oczyszczalni ścieków
Oczyszczalnie ścieków klasyfikuje się przede wszystkim ze względu na rodzaj procesów i technologii, które wykorzystywane są do usuwania poszczególnych rodzajów zanieczyszczeń.
- Najbardziej podstawowym typem jest mechaniczna oczyszczalnia ścieków, w której stosowane są wyłącznie procesy fizyczne, takie jak na przykład rozdrabnianie czy filtrowanie.
- Oczyszczanie na drodze procesów biochemicznych odbywa się w oczyszczalniach biologicznych. Ich funkcjonowanie ma na celu przede wszystkim zmniejszenie ilości zawiesin oraz określonych związków w ściekach.
- Oprócz tego wykorzystywane są także oczyszczalnie chemiczne i hydrobotaniczne, w których stosowane są kolejno środki chemiczne oraz rośliny pływające i zakorzenione.
Podział urządzeń i obiektów tworzących oczyszczalnie ścieków odbywa się także ze względu na ich rozmiary.
- Do oczyszczania niewielkich ilości ścieków służą oczyszczalnie lokalne.
- Większe ilości oczyszczane są przez oczyszczalnie centralne.
- Do oczyszczania ścieków zbieranych z konkretnego regionu służą oczyszczalnie grupowe.
Mechaniczne oczyszczalnie ścieków
Mechaniczne oczyszczalnie ścieków wykonują tzw. pierwszy stopień oczyszczania. Odpowiadają za realizację procesów, które mają na celu usunięcie ze ścieków pływających ciał stałych oraz grubych zawiesin o charakterze mineralnym i organicznym. Mechaniczne oczyszczanie ścieków polega na ich rozdrabnianiu, sedymentacji, cedzeniu, flotacji, pienieniu oraz odwirowywaniu. W procesach tych biorą udział liczne urządzenia, takie jak kraty ręczne i mechaniczne, odpowiednie sita i piaskowniki, osadniki itd. - http://intech.com.pl/tasmy-tkaniny-filtracyjne-i-sita-suszace.html. Zazwyczaj mechaniczna oczyszczalnia ścieków nie może funkcjonować samodzielnie, ze względu na niedostateczny poziom oczyszczania.
Wyjątkiem są mechaniczne podczyszczalnie ścieków przemysłowych - http://intech.com.pl/podczyszczalnie-sciekow.html oraz mniejsze obiekty współpracujące z rozsączającym drenażem. Zastosowanie metod mechanicznych pozwala na zredukowanie ilości zawiesin w granicach 60-70%.
Chemiczne oczyszczanie ścieków
Mechaniczne oczyszczanie ścieków wspomagane może być poprzez zastosowanie koagulantów. Zmieszanie ich roztworu ze ściekami pozawala na wytworzenie kłaczków wodorotlenku glinu lub żelaza, które posiadają zdolność skutecznego absorbowania określonych zanieczyszczeń. Pozwalają one nie tylko na bezpośrednie oczyszczenie ścieków, ale również przyspieszają proces sedymentacji zawiesin znajdujących się w osadniku. Chemiczne metody stosuje się przede wszystkim w przypadku oczyszczania ścieków przemysłowych, które wymagają usunięcia substancji nieulegających rozkładowi biologicznemu. Opierają się na koagulacji oraz sorpcji, a także chlorowaniu. Ma ono na celu usunięcie ze ścieków nieprzyjemnej woni oraz unieszkodliwienie znajdujących się w nich chorobotwórczych bakterii.
Biologiczne oczyszczalnie ścieków
Celem biologicznego oczyszczania ścieków jest usunięcie z nich wszystkich zanieczyszczeń, które ulegają rozkładowi pod wpływem przeprowadzania procesów biologicznych. W przypadku zanieczyszczeń organicznych stosuje się osad czynny, czyli zawieszone w toni populacje mikroorganizmów, a także złoża biologiczne, będące mikroorganizmami tworzącymi biomasę utwardzoną. Podczas przemian biochemicznych, zanieczyszczenia organiczne traktowane są przez mikroorganizmy jako pokarm, co prowadzi do przyrostu bakteryjnej biomasy. Pozostałe rozłożone zanieczyszczenia są uwalniane w warunkach tlenowych i przyjmują postać dwutlenku węgla oraz wody. Gazowymi produktami rozkładu materii organicznej są w przypadku procesów beztlenowych metan oraz dwutlenek węgla. Do oddzielenia nadmiaru wytworzonej w rozkładzie biologicznym masy organicznej od strumienia ścieków dochodzi w osadnikach wtórnych. Biologiczna oczyszczalnia ścieków wykorzystuje procesy, które przeprowadzone mogą być w warunkach tlenowych (nitryfikacja) lub anoksycznych (denitryfikacja).
Oczyszczalnie ściekowe i stabilizacyjne
Ścieki posiadające nieduże stężenie substancji organicznych oraz ulegające łatwemu rozkładowi, mogą być oczyszczane na przykład w niedużych zbiornikach ziemnych, sztucznych lub naturalnych. Stawy pozwalają na samooczyszczanie ścieków, w wyniku udziału procesów fizycznych oraz biochemicznych, które przebiegają przy udziale mikroorganizmów wodnych, światła i tlenu. Do utleniania ścieków zachodzić może także w stawach stabilizacyjnych tlenowych, anaerobowych oraz fakultatywnych. W pierwszym przypadku tlen dostarczany jest przede wszystkim poprzez fotosyntezę glonów oraz natlenienie powierzchniowe. W stawach anaerobowych oraz dolnych strefach stawów fakultatywnych, do mineralizacji dochodzi pod wpływem udziału bakterii heterotroficznych. Jako stawy stabilizacyjne wykorzystywane mogą być np. zagłębienia terenowe oraz naturalne zbiorniki, a także powstałe na glebach o niedużej wartości rolniczej zbiorniki sztuczne.
Stawy napowietrzane i rybne
Zbiorniki ziemne o dodatkowo wzmocnionych skarpach również mogą służyć jako oczyszczalnie ścieków. Ich zawartość jest w przypadku typu tlenowego w pełni wymieszana, natomiast stawy fakultatywne wymagają mieszania jedyne w określonej części. Lepsze rezultaty oczyszczania biologicznego są w stanie zapewnić stawy sedymentacyjne. Zbiorniki napowietrzane wykorzystują do wpuszczania powietrza urządzenia mechaniczne, m.in. turbiny oraz wirniki. Są one umieszczane na tzw. pływakach lub specjalnych pomostach. Do oczyszczania ścieków wykorzystuje się także hodowlane stawy rybne. Żyzne wody przyczyniają się do zwiększenia rozwoju planktonu, będącego idealnym pokarmem dla zwierząt. Ścieki wprowadzane do tego typu stawów nie zawierają związków toksycznych oraz substancji powierzchniowo-czynnych, a na dodatek muszą uprzednio przejść oczyszczanie mechaniczne. Doprowadzalniki ścieków zaopatrywane są w przyrządy napowietrzające.
Źródła
Komentarze