I all menneskelig aktivitet genereres det avløpsvann som må renses. Renseanleggene, eller Wastewater Treatment Plants, er ansvarlige for å behandle dette vannet, som kommer fra både urbane, industrielle og landbruksaktiviteter. Denne behandlingen er avgjørende for å beskytte miljøet, siden utslipp av urenset avløpsvann kan frigjøre giftige stoffer som skader økosystemer, forurenser vannkilder og forårsaker økologiske katastrofer. Tilstrekkelig vannrensing er nøkkelen til å bevare vannressurser og garantere miljømessig bærekraft.
I dag skal vi gå dypere inn i hva vannrensere er, hvordan de fungerer, de ulike behandlingsprosessene de utfører og fordelene de gir.
Hva er rensemidler og hvordan fungerer de?
Et avløpsvannbehandlingsanlegg (WWTP) er et industrianlegg som tar sikte på å behandle skittent (avløps)vann for å eliminere forurensningene som finnes i det. Avløpsvann kommer fra ulike kilder: by, industri og landbruk. Renseprosessen gjør at behandlet vann kan returneres til naturlige kanaler som elver, hav eller innsjøer, trygt, uten å påvirke miljøet negativt. Renseanlegg spiller også en nøkkelrolle i gjenbruk av vann til landbruks- eller industriformål, og bidrar dermed til å spare en sårt tiltrengt ressurs.
Driften av disse stasjonene er basert på å dele behandlingen inn i flere faser. Avhengig av nødvendig rensenivå kan vannet gå fra grunnleggende behandling til avansert behandling, kjent som tertiær, noe som gjør det til og med egnet for gjenbruk i visse menneskelige prosesser.
Vi skal i detalj analysere fasene for behandling av avløpsvann i et renseanlegg.
Vannbehandlingsprosesser i renseanlegg
For at avløpsvann skal returneres til det naturlige miljøet, er det nødvendig å utsette det for en rekke behandlinger som tar sikte på å eliminere avfall og forurensninger som er tilstede. Avhengig av avløpsvannets art, bruker renseanlegg forskjellige prosesser. Disse fasene er normalt delt inn som følger:
- Forbehandling: I denne fasen fjernes store gjenstander som kan skade anleggets utstyr, som grener, plast eller steiner.
- Primærbehandling: Den fokuserer på fjerning av suspenderte stoffer og flytende materialer, som fett og oljer. Det kan også innebære dekantering eller sedimentering.
- Sekundær behandling: I dette trinnet fjernes organiske forurensninger gjennom biologiske prosesser der mikroorganismer bryter ned organisk materiale.
- Tertiær behandling: En avansert prosess som søker å eliminere patogener, fosfater, nitrater og andre næringsstoffer som fortsatt kan være tilstede i det behandlede vannet.
Deretter skal vi fordype oss i hver av disse behandlingene.
Forbehandling
Forbehandling er den første fasen som utføres i et renseanlegg. Hovedfunksjonen er å forhindre at store og tunge gjenstander skader utstyret som brukes i senere stadier. Under denne prosessen fanger ristene og silene materialer som grener, plast og steiner. Videre har slipt, som består av fjerning av sand og andre partikler som er tyngre enn vann. På den annen side avfettet Det er ansvarlig for å fjerne oljer og fett som flyter på overflaten ved hjelp av flyter.
Primærbehandling
Primærbehandling er fokusert på å redusere mengden suspendert faststoff i vannet. Det utføres ved hjelp av karaffer der de største partiklene faller til bunnen på grunn av tyngdekraften, en prosess kjent som sedimentasjon. Denne metoden er effektiv til å fjerne opptil 40 % av suspendert faststoff. En komplementær prosess er at av flyting, som tillater fjerning av lettere materialer som oljer og fett, som ikke tidligere ble fjernet i forbehandlingen. Denne fasen kan også inkludere bruk av kjemikalier for å justere pH i vannet, en prosess kjent som nøytralisering.
Sekundær behandling
Sekundærbehandling bruker primært biologiske prosesser for å fjerne gjenværende organisk materiale i vannet. Mikroorganismer spiller en nøkkelrolle i dette stadiet, da de bryter ned organisk materiale til vann, biomasse og gasser. Denne prosessen kan utføres under oksygenforhold (aerobe prosesser) eller uten oksygen (anaerobe prosesser).
- Aerobe prosesser: Ved å injisere luft bryter de aerobe mikroorganismene som finnes i vannet ned organisk materiale, og eliminerer nitrogenholdige forbindelser og andre elementer som kan forårsake skadelige fenomener som eutrofiering.
- Anaerobe prosesser: Uten tilstedeværelse av oksygen bryter anaerobe bakterier ned organisk materiale og genererer metan, vann og karbondioksid.
En populær teknikk innen sekundærbehandling er at av aktivert slam, hvor mikroorganismer flokkulerer partikler, og genererer slam som må fjernes senere. De fremhever også bakteriesenger og bruken av grønne filtre, hvor spesiell vegetasjon absorberer næringsstoffer fra vannet.
Tertiær behandling
I visse situasjoner kreves det enda finere behandling før vannet kan gjenbrukes eller slippes ut i vannmasser. Tertiær behandling søker å eliminere sykdomsfremkallende stoffer, næringsstoffer som nitrater og fosfater og andre mikroforurensninger. Tertiære prosesser inkluderer bruk av ultrafiolett stråling, avansert filtrering, ionebytting og desinfeksjon ved bruk av klor eller ozon. I noen tilfeller brukes det Omvendt osmose, en prosess som tillater eliminering av salter oppløst i vann.
Slambehandling
Et uunngåelig biprodukt ved behandling av avløpsvann er generering av slam, et biprodukt som hovedsakelig genereres i bunnfellingsfasen. Disse må håndteres riktig for å unngå miljøforurensning. Det er flere prosesser for å behandle dette slammet, for eksempel anaerob gjæring i kokere, som produserer metan som kan brukes som biogass, eller dehydrering ved hjelp av sentrifuger som gjør at det kan brukes som gjødsel.
Med den kontinuerlige utviklingen av teknologi spiller avløpsrenseanlegg en nøkkelrolle i å beskytte miljøet og folkehelsen gjennom vannrensing og gjenbruk av avfall.