Separationstekniker för behandling av vattenreningsverk

Syftet med avloppsrening är att bearbeta mänskligt och industriellt avfall så att det inte är farligt för människor eller miljön. Behandlingsanläggningar använder fysiska, kemiska och biologiska processer för att avlägsna fasta ämnen och lösa föroreningar. Avloppsreningen är uppdelad i steg, vanligtvis kallad preliminär, primär, sekundär, avancerad och desinfektionsbehandling. Behandlingsstegen avlägsnar grovare fasta ämnen i de tidigaste stadierna, och utvecklas mot avlägsnande av specifika lösta föroreningar i de senare stegen.

Under de första behandlingsstegen avlägsnas fasta ämnen genom screening, sedimentering och skummning. Det inledande steget avlägsnar grova fasta ämnen, vanligtvis genom screening. Detta steg försöker också eliminera grus. Under det inledande steget hålls avloppsflödet och hastigheten högt för att motverka avlagring av fasta ämnen. Efter det inledande steget går avfallet in i det primära steget. Under primärstadiet reduceras flödet för att uppmuntra sedimentering. Avlagrade fasta ämnen skrapas från botten och flytande material skummas. En betydande mängd olja, fett och tvål avlägsnas i detta skede.

Den sekundära behandlingen använder vanligtvis aeroba biologiska processer för att bryta ner kvarvarande organiskt material, inklusive mänskligt avfall, mat, oljor och tvål. Bakterier och andra mikroorganismer metaboliserar organiskt material i avfallsmaterialet. En del av det återstående fasta ämnet bearbetas av mikroorganismer för att bilda koagulerade massor, som lätt kan avlägsnas. Därefter måste mikroorganismerna avlägsnas från utflödet, vanligtvis genom sedimentering eller filtrering. Även om de flesta fasta ämnen avlägsnas under den sekundära behandlingen kan vissa upplösta näringsämnen som kväve och fosfor kvarstå.

Avancerad behandling är nödvändig för att avlägsna fasta ämnen som finns kvar efter standard sekundärbehandling. Avancerade behandlingar kan existera som ett antal korta steg efter sekundär behandling eller kan införlivas i tidigare stadier. Kemiska processer används för att avlägsna fosfor- och tungmetaller. Biologiska processer används vanligtvis för att avlägsna kväve. Ytterligare steg kan krävas för att avlägsna specifika industriella eller jordbrukskemikalier från avloppsvattnet. Avancerad behandling kan också inkludera ett filtreringssteg för att avlägsna kvarvarande fasta ämnen.

Desinfektion är nödvändig för att avlägsna mikroorganismer från utflödet som kan släppas ut i miljön. Desinfektionsmetoder kan använda klor, ozon, ultraviolett ljus eller andra kemiska desinfektionsmedel. Även om klorering är den vanligaste desinfektionsmetoden innehåller det resulterande utflödet kvarvarande klor som kan skada ekosystemen vid utsläpp. Ozon- och ultravioletta processer resulterar i renare avloppsvatten och används alltmer i avloppsrening.