Čistírna odpadních vod

Nejčastěji používané spotřební materiály v čistírnách odpadních vod

Při čištění odpadních vod bychom měli používat následující prostředky:

(1) Oxidační činidlo: kapalný chlor nebo oxid chloričitý nebo peroxid vodíku,

(2) Odpěňovač: množství je velmi malé;

(3) Flokulant: polyaluminiumchlorid nebo aniontový a kationtový polyakrylamid, známý také jako aniontový pam nebo kationtový pam,

(4) Redukční činidlo: hydrát síranu železnatého a tak dále;

(5) Acidobazická neutralizace: kyselina sírová, pálené vápno, louh sodný atd.

(6) Chemické prostředky pro odstraňování fosforu a další prostředky.

Fyzikální metoda: odstranění nerozpustných suspendovaných látek a oleje z odpadních vod fyzikálním nebo mechanickým působením; filtrace, srážení, odstředivá separace, flotace atd.

Chemická metoda: přidání chemických látek prostřednictvím chemických reakcí mění chemické nebo fyzikální vlastnosti znečišťujících látek v odpadní vodě tak, že se změní jejich chemický nebo fyzikální stav, a následně se z vody odstraní; neutralizace, oxidace, redukce, rozklad, flokulace, chemické srážení atd.

Fyzikálně-chemická metoda: využití komplexních fyzikálních a chemických postupů k čištění odpadních vod; stripování, odstraňování, adsorpce, extrakce, iontová výměna, elektrolýza, elektrodialýza, reverzní dialýza atd.

Biologická metoda: využití mikrobiálního metabolismu, oxidace a degradace organických znečišťujících látek v odpadních vodách na neškodné látky, známá také jako biochemická metoda čištění, je nejdůležitější metodou čištění organických odpadních vod; aktivovaný kal, biologický filtr, živý rotační stůl, oxidační nádrž, anaerobní digesce atd.

Biologická metoda čištění odpadních vod je založena na metodě, při které mikroorganismy přeměňují složitou organickou hmotu na jednoduchou hmotu a toxické látky na netoxické látky působením enzymů. Podle různých požadavků mikroorganismů, které hrají roli v procesu čištění, lze biologické čištění rozdělit na dva typy: kvalitní plynové (kyslíkové) biologické čištění a anaerobní (kyslíkové) biologické čištění. Kvalitní plynové biologické čištění probíhá za přítomnosti kyslíku a probíhá prostřednictvím dobrých plynových kapilár. Prostřednictvím svých vlastních životních aktivit – oxidace, redukce, syntézy a dalších procesů – bakterie oxidují část absorbované organické hmoty na jednoduchou anorganickou hmotu (CO2, H2O, NO3-, PO43- atd.), aby získaly energii potřebnou pro růst a aktivitu, a zbývající část organické hmoty přeměňují na živiny potřebné organismy pro svůj vlastní růst a reprodukci. Anaerobní biologické čištění se provádí bez přítomnosti kyslíku působením anaerobních mikroorganismů. Když anaerobní bakterie rozkládají organickou hmotu, potřebují získávat kyslík z CO2, NO3-, PO43- atd., aby si udržely vlastní potřebu kyslíku, takže jejich produkty rozkladu jsou CH4, H2S, NH3 atd. Pro biologické čištění odpadních vod je třeba nejprve analyzovat biologickou rozložitelnost znečišťujících látek v odpadních vodách. Existují tři hlavní aspekty: biologická rozložitelnost, podmínky biologického čištění a limitní přípustná koncentrace znečišťujících látek, které mají inhibiční účinek na mikrobiální aktivitu v odpadních vodách. Biologická rozložitelnost se vztahuje k rozsahu, do jakém se v důsledku životních aktivit organismů může změnit chemická struktura znečišťujících látek, a tím i chemické a fyzikální vlastnosti znečišťujících látek. Dobré biologické čištění plynu se vztahuje k možnosti přeměny znečišťujících látek na CO2, H2O a biologické látky mikroorganismy prostřednictvím mezilehlých metabolitů a k rychlosti přeměny těchto znečišťujících látek za dobrých plynových podmínek. Mikroorganismy mohou účinně rozkládat organické znečišťující látky pouze za určitých podmínek (nutriční podmínky, podmínky prostředí atd.). Správná volba nutričních a environmentálních podmínek může zajistit hladký průběh biologického rozkladu. Studiem biologického zpracování je možné určit rozsah těchto podmínek, jako je pH, teplota a poměr uhlíku, dusíku a fosforu.

Ve výzkumu recyklace vodních zdrojů se věnuje velká pozornost odstraňování různých nanomikrono-částic znečišťujících látek. Nanomikronové částice znečišťujících látek ve vodě označují jemné částice o velikosti menší než 1 μm. Jejich složení je extrémně složité a zahrnují různé jemné jílovité minerály, syntetické organické látky, humus, oleje a řasy atd. Jemné jílovité minerály jako nosič se silnou adsorpční silou často adsorbují na povrch toxické ionty těžkých kovů, organické znečišťující látky, patogenní bakterie a další znečišťující látky. Humus a řasy v přírodní vodě mohou s chlorem v procesu dezinfekce chlorem při čištění vody tvořit chlorované uhlovodíkové karcinogeny. Existence těchto nanomikrono-částic znečišťujících látek má nejen přímý nebo potenciální škodlivý vliv na lidské zdraví, ale také vážně zhoršuje kvalitu vody a zvyšuje obtížnost čištění, například v konvenčním procesu čištění městských odpadních vod. V důsledku toho se vločky v sedimentační nádrži vznášejí vzhůru a filtrační nádrž snadno proniká, což vede ke snížení kvality odpadní vody a zvýšení provozních nákladů. Tradiční konvenční technologie čištění vody nedokážou účinně odstranit tyto nanomikronové znečišťující látky z vody a některé pokročilé technologie čištění, jako je ultrafiltrační membrána a reverzní osmóza, je obtížné široce používat kvůli vysokým investicím a nákladům. Proto je naléhavě nutné vyzkoumat a vyvinout nové, účinné a ekonomické technologie čištění vody.