Szennyvíz tisztító telep

A Szennyvíz tisztító telep, Svájcban és Ausztriában is KORSZAK (Szennyvíztisztító telep) a szennyvíz tisztítására szolgál, amelyet a szennyvízcsatornából gyűjtöttek és oda szállítottak.

Mechanikus (más néven fizikai), biológiai és kémiai eljárásokat használnak a szennyvíz nem kívánt komponenseinek megtisztítására. A modern szennyvíztisztító telepek ennek megfelelően háromlépcsősek, minden tisztítási szakaszban az előtérben egyfajta folyamat áll rendelkezésre. Az első szárazföldi szennyvíztisztító telepet Európa szárazföldjén 1882-ben állították be Frankfurt am Mainban.

További ajánlott szakismeretek

Mi a skálám érzékenysége?

A laboratóriumi mérlegek napi szemrevételezése

Tartósan pontos tesztsúly a 12 ingyenes tippnek köszönhetően

Tartalomjegyzék

Folyamatábra

Növényi részek

Esőcsillapítás

Ha az esővizet és a szennyvizet a szennyvíztisztító telep (vegyes rendszer) szennyvízcsatornájába vezetik, akkor a csatornahálózatot általában esőcsillapító rendszerrel kell megszabadítani, általában eső túlfolyással és/vagy eső túlfolyó medencével, hogy a szennyvíztisztító telep ne legyen túlterhelve. Ez történhet akár a csatornahálózatban, akár a szennyvíztisztító telepen. Ha nincs ilyen létesítmény, akkor a szennyvíztisztító telepnek nagyobb kapacitással kell rendelkeznie. Ezzel szemben létezik az elválasztó rendszer. Itt a szennyezett vizet külön csővezetékben vezetik a szennyvíztisztító telepre, míg az esővizet a saját csatornáján keresztül közvetlenül a felszíni víztestbe vezetik, szükség esetén esőtisztító medencében történő tisztítás után.

Gereblye

A rake rendszerben a szennyvizet gereblyén vagy szitadobon vezetik át. A durva szennyeződések, például havi higiéniai cikkek, óvszerek, WC-papír, vattacsomók, kövek, de a levelek és az elhullott állatok is beragadnak a gereblyébe. Ezek a durva anyagok egyrészt eltömítik a szivattyúkat a szennyvíztisztítóban, másrészt vizuálisan rontják a tisztítás eredményét. Minél szűkebb a szennyvíz átjárója, annál kevésbé durva anyagot tartalmaz a szennyvíz a gereblye után. Különbséget tesznek a néhány mm-es finom és a több cm-es résszélességű durva sziták között. A szitákat gépi mosással távolítják el a székletet, víztelenítik egy szitanyomógéppel (súlymegtakarítás), majd elégetik, komposztálják (műtrágya) vagy lerakóban helyezik el.

Homok csapda

A homokfogó egy ülepítő medence, amelynek feladata a szennyvíz durva, ülepedő szennyeződéseinek eltávolítása, például homok, kövek, üvegszilánkok vagy növényi maradványok. Ezek az anyagok üzemzavarokhoz vezetnek az üzemben (kopás, eltömődés). A kialakítás a

Hosszú homokfogó, a
szellőztetett hosszú homokfogó, amelyben a zsírok és olajok egyszerre rakódnak le a felszínre
Kerek homokfogó vagy
Mély homokfogó

lehetséges. A homokfogó szellőzése (a medence padlójára erősítve) örvényáramot hoz létre. A befújt levegő csökkenti a szennyvíz látszólagos sűrűségét. Mindkét hatás miatt a nehéz, túlnyomórészt ásványi szilárd anyagok (főleg homok) a medence padlóján telepednek le. Mély homokfogással a szennyvíz felülről folyik a medencébe, és mélysége miatt viszonylag hosszú visszatartási ideje van, ami azt jelenti, hogy a nehezebb homok a medencefenéken (homoktölcsér) telepedik le. A modern rendszerekben a homokcsapdákat mossák, miután eltávolították őket a homokfogóból, vagyis megszabadították a kísérő szerves anyagoktól a jobb vízelvezetés és a későbbi felhasználhatóság érdekében (például útépítésnél).

Elsődleges derítő

A piszkos víz lassan áramlik át az elsődleges derítőn. Oldatlan anyagok (széklet, papír stb.) Ülepednek (levonható anyagok) vagy lebegnek a felszínre. A szerves anyagok körülbelül 30% -a eltávolítható vele. Felmerül Elsődleges iszap, a legtöbb szennyvíztisztító telepen az ún Elősűrítő jön (lásd a fenti sémát). Az aerob aktiváló rendszer felesleges iszapjával együtt ott sűrűsödik: Az iszap ülepedik, a felesleges vizet (zavaros vizet) levezetik, és visszavezetik a szennyvíztisztító telep további tisztítási folyamatába. A megvastagodott iszapot az emésztőtoronyba pumpálják további anaerob kezelés céljából.

A nitrogén eltávolítású modern rendszerekben ez a rendszerrész gyakran elmarad vagy kicsi, mivel a szennyvízben lévő szerves anyagokra redukálószerként van szükség a nitrogén eltávolításához denitrifikációval (NO3 redukció N2-re) a biológiai szakasz anoxikus részében vagy anoxikus fázisában.

Hasonlóképpen, a rendszer ezen részét nem használják olyan szennyvíztisztító telepekben, amelyek biológiai szakaszában egyidejűleg aerob iszapstabilizálódnak, mivel egyébként stabilizálatlan elsődleges iszap keletkezne.

Biológiai szint

A folyamat ezen részében a szennyvízben lévő szerves anyagokat mikroorganizmusok bontják le, és a szervetlen anyagokat részben oxidálják. Ehhez levegőt (oxigént) is beszivattyúznak. Számos eljárást fejlesztettek ki erre a célra (például az aktív iszapos eljárás, a csepegtető szűrő, a rögzített ágyas reaktoros eljárás).

Aktivált iszap eljárás

Közép-Európában a települési szennyvíztisztító telepek többségét aktív iszap eljárással működtetik. Ily módon az úgynevezett aktivációs medencékben a friss szennyvíz szennyvíz-alkotóelemeit biotikailag oxidatív módon lebontják az aktív iszappal kevert szennyvíz (pelyhes aggregált baktériumok tömegei) levegőztetésével. Az aerob (oxigént fogyasztó) baktériumok és más mikroorganizmusok a szénvegyületeket nagy mértékben szén-dioxiddá bontják és részben biomasszává alakítják át, és a szerves vegyületek nitrogénjét más baktériumok eleinte ammóniaként hasítják fel, és ezt oxigénnel nitrátdá oxidálják (nitrifikáció). Az aktív iszapos folyamatot folyamatos áramlás mellett működtetik, vagyis a szennyvíz folyamatosan áramlik az aktív iszap tartályába, és az aktív iszapot tartalmazó víz folyamatosan lefolyik. Kicsapószerek hozzáadásával a tápanyag-foszfor kémiai reakciók útján is eltávolítható, esetleg egyidejű kicsapással. Ez javítja az aktív iszap ülepedési tulajdonságait a másodlagos derítőben.

Másodlagos derítő

A szekunder derítő egy folyamategységet alkot az aktív iszap tartályával. Ebben az eleveniszapot ülepítéssel választják el a szennyvizetől. Az iszap egy részét visszavezetik a levegőztető tartályba (visszatérő iszap) annak érdekében, hogy a levegőztető tartályban a mikroorganizmusok koncentrációja kellően magas legyen. Ellenkező esetben a lebomlási arány túl alacsony lenne. A felesleget (a biomassza növekedése, az iszapfelesleg) általában az elősűrítőbe vezetik az elsődleges derítőből származó iszappal együtt további kezelés céljából.

Az aktív iszapnak jó ülepedési tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Ha ez nem így van, például a fonalszerű mikroorganizmusok hatalmas növekedése miatt, amely terjedelmes iszapképződéshez vezet, az aktív iszap a másodlagos derítőből a víztestbe sodródik, amelybe a kezelt szennyvizet elvezetik (ún. Fogadó vizek). Ez nemcsak a vizet érinti. Mivel az aktiváló tartályban/másodlagos derítő rendszerben nem lehet elég iszapot tartani, a tisztítási teljesítmény csökken Sárkor (a biomassza rendszerben maradásának átlagos ideje) csökken. A lassan növő baktériumokat (például az ammóniát nitráttá oxidáló nitrifikáló baktériumokat) először érinti egy ilyen hiba. Különösen könnyen lebontható szerves anyagokkal (például az élelmiszeriparból származó) származó szennyvíz hajlamos terjedelmes iszap képződésére. A levegőztető medence előtt lévő kicsi, levegőztetett vagy gyengén levegőztetett medencék felfelé irányuló kapcsolata (Kiválasztók) elkerülheti a terjedelmes iszapképződést. A másodlagos derítő speciális formája a tölcsér alakú dortmundi szökőkút.

Fix ágyas folyamat

A rögzített ágyas eljárásban a különböző alakú szilárd anyagok szolgálnak alapul a szennyeződéseket lebontó mikroorganizmusok szaporodásához. Ezeket a szilárd anyagokat felváltva a szennyvízbe és a levegőbe merítik, így a mikroorganizmusok mind a szennyező anyagokkal, mind az oxidatív lebontásukhoz szükséges oxigénnel érintkezésbe kerülnek. [1]

Digeszter

A szennyvíz alkotórészeinek lebomlásából származó biomassza növekedést szennyvíziszapként távolítják el, de többnyire úgynevezett emésztőtartályokban, anaerob (azaz oxigénmentes) körülmények között, anaerob baktérium törzsek útján lebontják emésztett iszap és éghető emésztőgáz (lényegében metán és szén-dioxid keveréke). Ez a folyamat megfelel a biogáz előállításának egy biogázüzemben. Az emésztők gyakran torony alakúak, és emésztő toronynak nevezik őket (lásd az ábrát).

Az emésztőgázt tisztított formában (például a hidrogén-szulfid eltávolítása) gyakran használják gázmotorokban (vagy kombinált hő- és erőművekben), hogy fedezzék a vállalat saját villamosenergia-igényét (és hőjét).

Az emésztett iszap ezután az ún Oszlopvastagító (lásd a fenti ábrát). Ott ülepedéssel sűrűsödik a térfogat és a víztartalom további csökkentése érdekében. A felhős vizet célzott módon, speciális, állítható magasságú elszívó készülékekkel veszik le.

A keletkező iszap, ha nem tartalmaz szennyező anyagokat és mérgeket, szerves trágyaként felhasználható a mezőgazdaságban. Ellenkező esetben szalagszűrő présekben, kamraszűrő présekben vagy dekanter centrifugákban tovább víztelenítik, hulladékégető művekben égetik el, vagy hulladéklerakókba helyezik.

Tisztítási folyamatok

1. szakasz Mechanikus folyamat többnyire az első tisztítási szakaszt alkotják. A szilárd (fel nem oldott) úszó és szuszpendált anyag körülbelül 20-30% -át eltávolítják itt. A szélesebb körű szennyvízkezelésben és az ipari vízgazdálkodásban többek között adszorpciót, szűrést és sztrippelést alkalmaznak.

2. szakasz Biológiai folyamat a települési szennyvíztisztító telepek második tisztítási szakaszában és a szervesen erősen szennyezett szennyvíz lebomlására használják aerob és anaerob szennyvízkezelés során. Mikrobiológiai lebontási folyamatokat alkalmaznak. A lebomló szerves szennyvíz komponenseit a lehető legteljesebb mértékben mineralizálják, vagyis az aerob szennyvízkezelés során lebontják a szervetlen végtermékekig: víz, szén-dioxid, nitrát, foszfát és szulfát. Az anaerob szennyvízkezelés során szerves savakká, metánné és szén-dioxiddá alakulnak. Ez általában eltávolítja a szennyvízből a szénvegyületeket. A szervesen megkötött nitrogént és ammóniumot bakteriális nitrifikációval és denitrifikációval is eltávolítják. A foszfort a baktériumok is egyre inkább eltávolítják a közepes méretű és nagy szennyvíztisztító telepekben.

3. szakasz Kémiai folyamat: Az abbiotikus-kémiai folyamatokban olyan kémiai reakciókat alkalmaznak, mint az oxidáció és a kicsapódás, mikroorganizmusok bevonása nélkül. A települési szennyvízkezelés során elsősorban a foszfor csapadékreakciók útján történő eltávolítására szolgálnak. Ez a folyamat nagyon fontos a befogadó vizek eutrofizációjának elkerülése érdekében. Ezen túlmenően abiotikus-kémiai eljárásokat alkalmaznak az ipari vízgazdálkodás csapadékképzéséhez és a szélesebb körű szennyvízkezeléshez (pl. Pelyhesítés/kicsapás/szűrés).

A szennyvíztisztító telepekben zajló folyamatok matematikailag reakció kinetikájukkal (makrokinetikával) írhatók le.

Betöltési paraméterek

A populáció-egyenérték, rövidítve EW, a következő mennyiségeknek felel meg:

Szennyvíz mennyisége

A szennyvíztisztító szennyvízterhelését korábban feltételezzük, hogy lakónként 150-200 liter/nap. A piszkos víz mennyisége nagyjából megfelel a vízfogyasztásnak. Új tervezés vagy előzetes tervezés céljából most meghatározzák a helyspecifikus vízfogyasztást, és megpróbálják becsülni a jövőt. A szennyvíz általában lakosonként körülbelül 130 liter/nap.

Ez az érték figyelembe veszi a Közép-Európában a sűrű csatornahálózatoknál szokásos értékeket. A szennyvíztisztító telep méretezésénél azonban rendszerint figyelembe veszik az idegen víz (szivárgó csatornák, vízelvezetésből származó kibocsátások és hasonlók) pótdíját. Ez a szennyvíz felhalmozásának akár 100% -át is elérheti. Az idegen víz mennyisége a csatlakoztatott lezárt felülettel függ össze, és nem lehet nagyobb, mint 0,15 l/(s * ha).

Vegyes csatornarendszerek esetén (esővíz és szennyvíz egy csatornában) figyelembe kell venni az esővíz feldolgozásának megfelelő pótdíjakat, amelyeket száraz időben általában a napi csúcs 100% -ában állapítanak meg.

A szennyvíztisztító telep hidraulikus számításához (a betápláló szivattyúk száma és mérete) a terhelés napi ciklusa is fontos. Az átlagos napi terhelést ezért nem kell elosztani 24 órával, hanem egy kisebb számmal (10–14) a maximális óránkénti értékhez.

A szennyezés mértéke

A BOD5 érték, a biokémiai oxigénigény 5 napos mérési periódus alatt, szokásos körülmények között rögzíti azt az oxigénigényt, amelyet a szerves anyagok aerob mikroorganizmusok általi oxidációja hoz létre. Ez az egyik úgynevezett összegparaméter, mivel nem használható az egyes kapcsolatok lebontásának meghatározására.
Az ammónia (NH3), az ammónium (NH4 +) és a nitrit (NO2 -) nitráttá (NO3 -) történő bakteriális oxidációját, amelyet nitrifikációnak neveznek, nem szabad rögzíteni, és a mérés során egy inhibitor, például alliltiokarbamid (ATH) megakadályozza.

A BOD5 szokásos értéke 60 g/lakos/nap.

Ebből körülbelül 20 g eltávolítható az elsődleges tisztítás során ülepítéssel.

Kémiai oxigénigény

A kémiai oxigénigény, amelyet COD-nek is rövidítenek, szintén az egyik úgynevezett összegparaméter, mivel ez nem képes számszerűsíteni az egyes vegyületeket. Ezt a szennyvíz alkotórészeinek kálium-dikromáttal történő oxidációja határozza meg, és rögzíti az oxigénigényt a szerves anyagok nagy részének oxidálásához. Ha a szennyvíz oxidálható szervetlen vegyületeket is tartalmaz, például szulfitokat, ezeket szintén KOI-ként regisztrálják.
Ezt a paramétert használják a rendszer kiegyensúlyozására is.

Feltételezzük, hogy a lakosság száma naponta 120 g/lakos.

nitrogén

A nitrogén főleg szervesen kötődik a nyers szennyvízbe (például fehérjékbe, nukleinsavakba, karbamidba) és ammóniumionok (NH4 +) formájában, valamint kis arányban nitrátok (NO3 -) és nitritionok (NO2 -) formájában is előtt.

Lakónként és naponta körülbelül 10–12 g-ot használunk fel.

foszfor

A foszfor szervesen foszfátcsoportként kötődik, és szabad foszfátként van jelen.

Lakónként és naponta körülbelül 1,8 g-ot feltételezünk.