Τεχνικές διαχωρισμού για την επεξεργασία εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων

Ο σκοπός της επεξεργασίας λυμάτων είναι η επεξεργασία ανθρώπινων και βιομηχανικών αποβλήτων, ώστε να μην είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο ή το περιβάλλον. Τα εργοστάσια επεξεργασίας χρησιμοποιούν φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες για την απομάκρυνση στερεών και διαλυτών ρύπων. Η επεξεργασία λυμάτων χωρίζεται σε στάδια, γενικά αναφέρεται ως προκαταρκτική, πρωτογενής, δευτεροβάθμια, προχωρημένη και απολύμανση. Τα στάδια επεξεργασίας απομακρύνουν τα πιο χονδροειδή στερεά στα πρώτα στάδια, προχωρώντας προς την απομάκρυνση συγκεκριμένων διαλυτών ρύπων στα τελευταία στάδια.

Κατά τη διάρκεια των πρώτων σταδίων θεραπείας, τα στερεά απομακρύνονται μέσω διαλογής, καθίζησης και απομάκρυνσης. Το προκαταρκτικό στάδιο απομακρύνει τα χονδροειδή στερεά, γενικά μέσω διαλογής. Αυτό το στάδιο προσπαθεί επίσης να εξαλείψει το τρίξιμο. Κατά το προκαταρκτικό στάδιο, η ροή λυμάτων και η ταχύτητα διατηρούνται υψηλά για να αποθαρρυνθεί η καθίζηση στερεών. Μετά το προκαταρκτικό στάδιο, τα απόβλητα εισέρχονται στο πρωτογενές στάδιο. Κατά τη διάρκεια του πρωτογενούς σταδίου, η ροή μειώνεται για να ενθαρρύνει την καθίζηση. Τα στερεά που κατακάθονται ξύνονται από τον πυθμένα και το αιωρούμενο υλικό αποβουτυρώνεται. Σε αυτό το στάδιο αφαιρούνται μια σημαντική ποσότητα λαδιού, γράσου και σαπουνιού.

Η δευτεροβάθμια επεξεργασία χρησιμοποιεί γενικά αερόβιες βιολογικές διεργασίες για την αποικοδόμηση της εναπομένουσας οργανικής ύλης, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπινων αποβλήτων, των τροφίμων, των λαδιών και του σαπουνιού. Τα βακτήρια και άλλοι μικροοργανισμοί μεταβολίζουν το οργανικό υλικό στα απόβλητα. Μερικά από τα εναπομείναντα στερεά υλικά επεξεργάζονται από μικροοργανισμούς για να σχηματίσουν πηκτικές μάζες, οι οποίες μπορούν να αφαιρεθούν πιο εύκολα. Στη συνέχεια, οι μικροοργανισμοί πρέπει να απομακρυνθούν από τα λύματα, γενικά μέσω καθίζησης ή διήθησης. Αν και τα περισσότερα στερεά απομακρύνονται κατά τη Δευτεροβάθμια επεξεργασία, ενδέχεται να παραμείνουν ορισμένα διαλυμένα θρεπτικά συστατικά όπως άζωτο και φωσφόρος.

Απαιτείται προηγμένη επεξεργασία για την απομάκρυνση των στερεών που παραμένουν μετά την τυπική Δευτεροβάθμια επεξεργασία. Οι προηγμένες θεραπείες μπορούν να υπάρχουν σε οποιοδήποτε σύντομο στάδιο μετά από δευτεροβάθμια θεραπεία ή μπορούν να ενσωματωθούν σε προηγούμενα στάδια. Οι χημικές διεργασίες χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση του φωσφόρου και των βαρέων μετάλλων. Οι βιολογικές διεργασίες χρησιμοποιούνται συνήθως για την απομάκρυνση του αζώτου. Μπορεί να απαιτηθούν πρόσθετα βήματα για την απομάκρυνση συγκεκριμένων βιομηχανικών ή γεωργικών χημικών ουσιών από τα λύματα. Η προηγμένη επεξεργασία μπορεί επίσης να περιλαμβάνει ένα στάδιο διήθησης για την απομάκρυνση τυχόν υπολειμμάτων στερεών.

Η απολύμανση είναι απαραίτητη για την απομάκρυνση μικροοργανισμών από τα λύματα που θα μπορούσαν να απελευθερωθούν πίσω στο περιβάλλον. Οι μέθοδοι απολύμανσης μπορούν να χρησιμοποιούν χλώριο, όζον, υπεριώδες φως ή άλλα χημικά απολυμαντικά. Αν και η χλωρίωση είναι η πιο κοινή μέθοδος απολύμανσης, η προκύπτουσα εκροή περιέχει υπολειμματικό χλώριο που μπορεί να είναι επιβλαβές για τα οικοσυστήματα κατά την απελευθέρωσή του. Οι διαδικασίες του όζοντος και της υπεριώδους ακτινοβολίας οδηγούν σε καθαρότερα λύματα και χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στην επεξεργασία λυμάτων.