Co je to čištění odpadních vod?
Čištění odpadních vod popisuje jakoukoli metodu použitou k odstranění kontaminantů tak, aby výsledná odpadní voda mohla být bezpečně vypuštěna zpět do přírodního prostředí. Přesné metody a rozsah zpracování vody závisí na typu odpadní vody a zařízení. Mnoho z těchto metod využívá přetlak k cirkulaci a provzdušňování. Tím se zvýší účinnost procesu zpracování.Odborné znalosti v oblasti přetlaku pro efektivní řešení zpracování odpadních vod
V oblasti čištění odpadních vod hrají přetlaková řešení klíčovou roli při zvyšování provozní účinnosti a spolehlivosti. Kompresory a dmychadla jsou navrženy tak, aby optimalizovaly průtok vzduchu v procesech zpracování, zejména v provzdušňovacích a cirkulačních systémech. Přivádějí kyslík do procesu aktivovaného kalu – biologického procesu, který rozkládá rozpuštěné kontaminanty v komunální odpadní vodě – a zajišťují jeho rovnoměrnou distribuci v celé nádrži. Díky přesnému řízení přetlaku tato řešení snižují spotřebu energie a požadavky na údržbu čistírny odpadních vod.Naše odborné znalosti v oblasti přetlakové technologie podporují neustálé zlepšování v odvětví odpadních vod. Optimální technologie zvyšuje účinnost okysličování v provzdušňovacích nádržích, zvyšuje účinnost separace v lapácích písku a podporuje rovněž produkci bioplynu.
Přečtěte si více o řešeních přetlaku pro procesy zpracování odpadních vod.
Typy čistíren odpadních vod
Existuje několik různých typů čistíren odpadních vod s mírně odlišnými procesy optimalizovanými pro nejlepší čištění určitého typu odpadní vody.- Městské čistírny odpadních vod: Tyto čistírny odpadních vod zpracovávají komunální odpadní vody, tj. odpadní vody z domácností a podniků a také odpadní vody z ulic. Mohou také přijímat předčištěné průmyslové odpadní vody. Komunální čistírny se nacházejí v obydlených územích po celém světě a obvykle se skládají minimálně z primárního a sekundárního stupně čištění, přičemž většina z nich obsahuje ještě terciární stupeň čištění pro finální vyčištění odpadní vody.
- Průmyslová zařízení na úpravu odpadních vod: Tyto čistírny jsou speciálně postaveny pro zpracování odpadních vod produkovaných průmyslem, jako je zpracování potravin a nápojů nebo výroba chemikálií a léčiv. Zařízení pro zpracování odpadních vod lze přizpůsobit tak, aby řešila specifické znečišťující látky, které určité odvětví vytváří, jako je například odstraňování nebo neutralizace toxických látek nebo odstraňování organických látek.
- Čističky odpadních vod ze zemědělství: Zemědělské provozy produkují také odpadní vody, které se nesmí dostat do komunálního systému bez úpravy. Tyto závody zpracovávají živočišnou kejdu a povrchové odtoky z polí, které mohou být kontaminovány hnojivy a pesticidy.
- Čističky výluhů: Tato čistírna čistí vysoce kontaminované odpadní vody ze skládek. Výluh, neboli průsaková voda, je hustý kapalný odtok, který se vytváří, když déšť proniká nahromaděným odpadem, a přitom jak prochází jednotlivými vrstvami, zachycuje a rozpouští chemikálie.
Šest stupňů zpracování odpadních vod
Každý typ čistírny odpadních vod dodržuje mírně odlišný postup, aby byla odpadní voda, kterou zpracovává, bezpečná. Mnohé z jednotlivých fází jsou však stejné. Níže popsaných šest stupňů je typických pro nejběžnější čistírny: komunální čistírny odpadních vod.1. Sběr odpadních vod: První stupeň při procesu zpracování odpadních vod zahrnuje jejich sběr. Odpadní vody z domácností, kanceláří, obchodů a některých průmyslových odvětví, stejně jako z uličních kanalizací, putují sítí kanalizace do městské čistírny odpadních vod. Zařízení na zpracování průmyslových, zemědělských vod a výluhů mají obvykle kratší cesty, protože zpracování probíhá většinou na místě. V některých případech je průmyslová odpadní voda předčištěna a poté vedena do komunální čistírny odpadních vod pro finální čištění.
2. Předběžné zpracování: Proces zpracování začíná základním stupněm prosévání skrz síta. Síta zachycují velké předměty, které se dostaly do kanalizačních systémů, jako jsou odpadky, oděvy nebo větve. Lapáky písku – známé také jako komory na písek nebo nádrže na odstraňování písku – mají zásadní význam pro usazování a odstraňování menších částic, jako je písek a štěrk. Tento stupeň lze urychlit a zefektivnit použitím dmychadel. Umožňují cirkulaci vody a podporují klesání těžších nečistot na dno a suspenzi lehčích dílů. Tím se zabrání hromadění kalu a zajistí se lepší separace znečišťujících látek. To má několik výhod: Odstraněním štěrku a písku lze zabránit poškození následného vybavení a potrubí a také snížit frekvenci údržby a náklady na údržbu. Zajišťuje také, že pozdější procesy musí zpracovávat pouze organické látky, což v konečném důsledku zlepšuje kvalitu finální odpadní vody.
Přečtěte si více o lapácích písku.
3. Primární úprava: Odlučovací nádrže hrají důležitou roli při separaci pevných látek od kapalin. Ve fázi primární sedimentace pevné látky, které zůstávají po předběžném zpracování, pomalu klesají na dno nádrže. Tam vytvářejí kal, který lze odstranit a zlikvidovat jako kalový odpad.
4. Sekundární úprava: Sekundární úprava je hlavním stupněm čištění. Je také známý jako aktivovaný kal. Jde o biologický proces, který využívá rozsáhlý ekosystém mikroorganismů přirozeně přítomných v odpadní vodě. Ty rozkládají organické sloučeniny rozpuštěné ve vodě, stejně jako všechny suspendované částice, které ve vodě vznikly při předchozích procesech. Jak se mikrobi živí, množí se a vytvářejí velké kolonie, které mohou být následně odfiltrovány jako pevné látky v sekundární odlučovací nádrži. Aby však tento proces fungoval efektivně, potřebují bakterie v nádrži vysokou koncentraci kyslíku. Dmychadlo nebo kompresor přivádí pomocí difuzorů stálý proud vzduchových bublinek, čímž se zvyšuje množství kyslíku, které bakterie potřebují ke svému růstu. Pohyb, který tyto vzduchové bubliny vytvářejí, zároveň zajišťuje cirkulaci vody a rovnoměrné rozdělení kyslíku.
Přečtěte si více o aeraci.
5. Terciární úprava: Voda je nyní upravena, ale může stále obsahovat malé množství škodlivých patogenů a bakterií. Proto mnoho čistíren odpadních vod zahrnuje proces dezinfekce, po němž zůstává voda, kterou lze bezpečně znovu zavést do veřejných vodovodů nebo citlivých vodních ekosystémů. Voda může být ošetřena ultrafialovým zářením nebo smíchána s chlorem a následně dechlorována. Poté ji lze vypustit.
6. Úprava kalu: Tento stupeň zpracovává kal nashromážděný během primárního a sekundárního procesu. Finální použití koncového produktu určuje jeho zpracování – může být spálen, odeslán na skládku nebo se dá použít jako hnojivo. Jedním ze způsobů, jak snížit množství kalu, je anaerobní vyhnívání, což je proces, který – stejně jako proces aktivovaného kalu – využívá přírodní mikroorganismy přítomné v kalu. Ty rozkládají kaly a vytvářejí obnovitelný a udržitelný vedlejší produkt, který lze využít k výrobě energie: bioplyn, směs metanu a oxidu uhličitého. Přetlak hraje ve vyhnívací nádrži zásadní roli, protože zajišťuje cirkulaci bioplynu. Mikroorganismy produkují bioplyn, který vyvěrá až do horní části nádrže. Tam je odsáván a stlačován kompresorem. Většina je následně uskladněna nebo vtlačena do plynárenské sítě. Část plynu se však zahřeje a vstříkne zpět na dno nádrže, kde se tvoří bubliny. Ty se vrací zpět do kalu a proces se opakuje. Přitom je kal v nádrži udržován v konstantním pohybu, což zajišťuje rovnoměrnou distribuci tepla, pevných látek a bakterií. Tím se v konečném důsledku zvyšuje účinnost tohoto procesu.
Přečtěte si více o cirkulaci bioplynu.
Přečtěte si, jak se v čistírně odpadních vod vyrábí energie.