Separasjonsteknikker for behandling av vannrenseanlegg

Hensikten med kloakkrensing er å behandle menneskelig og industrielt avfall slik at det ikke er farlig for mennesker eller miljøet. Renseanlegg bruker fysiske, kjemiske og biologiske prosesser for å fjerne faste stoffer og oppløse forurensninger. Kloakkbehandling er delt inn i trinn, vanligvis referert til som foreløpig, primær, sekundær, avansert og desinfeksjonsbehandling. Behandlingsstadiene fjerner grovere faste stoffer i de tidligste stadiene, og utvikler seg mot fjerning av spesifikke løste forurensninger i de siste trinnene.

I løpet av de første behandlingsstadiene fjernes faste stoffer gjennom screening, sedimentering og skimming. Det innledende trinnet fjerner grove faste stoffer, vanligvis gjennom screening. Denne fasen prøver også å eliminere grus. I løpet av den innledende fasen holdes kloakkens strømning og hastighet høy for å motvirke avsetning av faste stoffer. Etter den innledende fasen kommer avfall inn i primærfasen. I løpet av Primærstadiet reduseres strømmen for å stimulere til sedimentering. Settede faste stoffer skrapes fra bunnen, og flytende materiale skumres. En betydelig mengde olje, fett og såpe fjernes på dette stadiet.

Sekundær behandling bruker vanligvis aerobe biologiske prosesser for å nedbryte gjenværende organisk materiale, inkludert menneskelig avfall, mat, oljer og såpe. Bakterier og andre mikroorganismer metaboliserer organisk materiale i avfallsmaterialet. Noen av de gjenværende faste stoffene behandles av mikroorganismer for å danne koagulerte masser, som lettere kan fjernes. Deretter må mikroorganismene fjernes fra avløpet, vanligvis gjennom sedimentering eller filtrering. Selv om de fleste faste stoffer fjernes under den sekundære behandlingen, kan noen oppløste næringsstoffer som nitrogen og fosfor forbli.

Avansert behandling er nødvendig for å fjerne faste stoffer som er igjen etter standard sekundærbehandling. Avanserte behandlinger kan eksistere som et hvilket som helst antall korte stadier etter sekundærbehandling, eller kan innlemmes i tidligere stadier. Kjemiske prosesser brukes til å fjerne fosfor og tungmetaller. Biologiske prosesser brukes vanligvis til å fjerne nitrogen. Ytterligere trinn kan være nødvendig for å fjerne spesifikke industrielle eller landbrukskjemikalier fra avløpet. Avansert behandling kan også omfatte et filtreringstrinn for å fjerne gjenværende faste stoffer.

Desinfeksjon er nødvendig for å fjerne mikroorganismer fra avløpet som kan slippes ut i miljøet. Desinfeksjonsmetoder kan bruke klor, ozon, ultrafiolett lys eller andre kjemiske desinfeksjonsmidler. Selv om klorering er den vanligste metoden for desinfisering, inneholder det resulterende avløpet resterende klor som kan skade miljøet ved frigjøring. Ozon og ultrafiolette prosesser resulterer i renere avløp, og blir i økende grad brukt i kloakkrensing.