Abwasserbehandlungsmethoden: biologisch, chemisch

14-08-2018
Abwasser im freien

Das Abwasser wird mit verschiedenen chemischen Mitteln überströmt, zum Beispiel mit Waschmitteln und Pulvern. Aus diesem Grund müssen sie gereinigt werden. Um das Abwasser von allen Arten von Schadstoffen zu reinigen: mechanische Komponenten und chemische Verbindungen - führen Sie eine mehrstufige Behandlung durch.

Methoden können erholsam und destruktiv sein. Unter der Wirkung der destruktiven Methode werden komplexe Verbundkomponenten in einfache Komponenten zerlegt. Sie werden als Gas aus dem Wasser entfernt oder fallen einfach aus, wodurch die Umwelt weder passiv noch aktiv geschädigt wird. Beim Rückgewinnungsverfahren werden dem Abwasser wertvolle Substanzen zur Weiterverarbeitung und Verarbeitung entzogen.

Biologisches Behandlungsgerät

Es ist wichtig herauszufinden, wie und wie Abwasser behandelt wird. Nachfolgend sind die Hauptmethoden dieses Prozesses aufgeführt:

  • Mechanische Reinigung
  • Biologische Reinigung
  • Physikalische und chemische Reinigung
  • Desinfektion
  • Thermische Entsorgung

Betrachten Sie nun einige dieser Methoden genauer.

Biologische Reinigung

Schema der biologischen Klärgrube

Das Prinzip der biologischen Abwasserbehandlung ist die lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen. Sie tragen zum Prozess der Oxidation oder der Reduktion von organischen Stoffen bei, die derzeit im Abwasser enthalten sind. Biologische Produkte, hergestellt in Form einer Lösung, Kolloide oder Suspensionen. Biologische Kläranlagen gibt es zwei Arten:

  1. Strukturen, bei denen der Reinigungsprozess möglichst nahe an natürlichen Bedingungen erfolgt.
  2. Strukturen, bei denen der Reinigungsprozess unter künstlich geschaffenen Bedingungen durchgeführt wird.

Bei der ersten Art der Behandlung handelt es sich dabei um Strukturen, bei denen der Filtrationsprozess über den Boden erfolgt, sowie Strukturen, die kleine Wasserkörper mit fließendem Wasser sind. Sie schaffen Bedingungen, unter denen Mikroorganismen Sauerstoff aufnehmen können. In Gebäuden des zweiten Typs wird der Atmungsprozess von Mikroorganismen aufgrund von Diffusion durch die Wasseroberfläche (Wiederbelüftung) oder mechanischer Belüftung durchgeführt.

In diesem Fall erfolgt die biologische Behandlung in Aerotanks, Biofiltern sowie in Aerofiltern. Unter diesen Bedingungen ist der Reinigungsvorgang intensiver. Dies ist darauf zurückzuführen, dass ideale Bedingungen für die Vitalaktivität von Mikroorganismen geschaffen werden.

Werden höhere Anforderungen an die Qualität der Abwasseraufbereitung gestellt, erfolgt in diesem Fall eine zusätzliche Wasseraufbereitung mittels eines Sandfilters, der mehrschichtig oder zweischichtig sein kann.

Sandfilter

Die biologische Behandlung wird also ausschließlich nach zwei Methoden durchgeführt:

  • aerobe Mikroorganismen (sie benötigen Sauerstoff für ihre Vitalaktivität),
  • anaerobe Mikroorganismen (für ihr Leben braucht kein Sauerstoff).

Sehen wir uns nun die erste Reinigungsmethode genauer an.

Bioprud

Bioprud

Es ist zu beachten, dass die Behandlung von Abwasser durch dieses Verfahren durch verschiedene Arten von Kapazität bestimmt wird. In diesen Tanks wird der Oxidationsprozess direkt durchgeführt. Wie bereits erwähnt, kann dies eine spezielle Installation sein - ein Biopond oder ein selbstgebauter biologischer Filter (Reinigung mit Erde). Bei den Filterfeldern handelt es sich also um speziell angefertigte Bereiche, in die Abfälle eingeleitet werden sollen.

Wenn das Abwasser in den Boden gelangt, findet ein Prozess statt, bei dem biologische Verbindungen oxidiert werden, was zu deren Zersetzung in Kohlendioxid und Wasser führt. Daneben findet jedoch parallel zum als organischer Prozess bezeichneten Prozess der Synthese der Biomasse von Bakterien statt.

Bioponds enthalten eine große Menge Algen, die das Wasser mit Sauerstoff füllen. Dies sind ideale Bedingungen für das Leben von Mikroorganismen. Teiche haben eine geringe Tiefe. Solche Anlagen werden zur Reinigung industrieller Abwässer sowie zur Reinigung von Flüssen verwendet, die in das Reservoir fließen. Bioponds haben jedoch einen großen Nachteil. Es hängt damit zusammen, dass diese Methode saisonal ist, sie zeichnet sich durch eine geringe Produktivität sowie den Bedarf an großen Flächen aus.

Unter anderem werden künstliche Strukturen eingesetzt, die das Abwasser auf biologische Weise reinigen. Diese Strukturen ermöglichen es den Mikroorganismen, lange Zeit zu leben und sich zu vermehren. Sie halten regelmäßig eine bestimmte Temperatur, Sauerstoffkonzentration, pH-Wert und dergleichen aufrecht. Diese Technologie ahmt die Reinigung durch den Boden nach, d.h. mit natürlicher Methode. Eine dieser Strukturen ist der Aeropanzer.

Aerotenk

Aerotenk

In diesem Fall wird eine Kapazität angewendet, die eine Tiefe von sechs Metern erreichen kann. Es ist mit einer speziellen Vorrichtung ausgestattet, die Luft in den Tank drückt. Dies schafft eine geeignete Umgebung für das Leben und den Wohlstand von Mikrobenkolonien auf Schluffflocken. Dann tritt das Wasser in einen speziellen Sumpf ein. Es wird ein anderer Prozess durchgeführt - das Dekantieren. Einige Partikel werden zur Entsorgung in den Tank zurückgegeben.

Biologischer Filter

Selbst gemachter biologischer Filter

Dieser Behälter ist mit einem speziellen grobkörnigen Material gefüllt. Es wird von Kolonien von Mikroorganismen bewohnt. Im Gegensatz zu Aerotanks ist der biologische Filter viel einfacher zu warten. Es ist zuverlässiger und kann das erhöhte ankommende Abwasser aufnehmen. Es gibt jedoch eine Sache aber! Wenn Sie eine bestimmte Verschmutzungskonzentration nicht beobachten, sterben Mikroorganismen einfach aus.

In dem Fall, in dem organisches Material mit hoher Konzentration im Abwasser vorhanden ist, ist ein anaerobes Reaktorreinigungsverfahren eine geeignete Option.

Anaerober Reaktor

Anaerobreaktor für die industrielle Reinigung

Dieser Tank besteht aus Metall. Die Lebensdauer anaerober Mikroorganismen wird durch die Freisetzung von Methan in die Luft reguliert. Es ist eine spezielle Ausrüstung installiert, die den Füllstand überwacht, andernfalls sterben die Mikroorganismen aus.

Alle diese Methoden sind relevant, wenn die Konzentration bestimmter Schadstoffe das zulässige Minimum nicht überschreitet. In den meisten Fällen durchlaufen die Abläufe bis zu vier Reinigungsstufen, um das beste Ergebnis zu erzielen. Und bevor das Abwasser in das Reservoir eingeleitet wird, erfolgt die Tertiärbehandlung durch Ozonung.

Mechanische Reinigung

Mechanische Reinigung

Diese Art der Reinigung ist eine Vorstufe. Das Hauptziel ist die Wasserreinigung aus suspendierten oder ausgefällten Fasern, unlöslichen festen Elementen sowie groben Verunreinigungen. Diese können die Filter beeinträchtigen.

Wenn Abwässer zukünftig als Brauchwasser wiederverwendet werden sollen, kann auf eine mechanische Reinigung nicht verzichtet werden. Darüber hinaus können Sie mit seiner Hilfe alle möglichen chemischen Verbindungen beseitigen. Gefilterte Compounds können in einer bestimmten Produktion wiederverwendet werden. Dadurch ist eine Wiederverwendung von Prozesswasser möglich, was dazu beiträgt, dass eine bestimmte Menge Rohstoffe wieder in den Kreislauf gelangt.

Mechanische Behandlung neutralisiert giftige Abwasserverbindungen. Und vor allem wird dies durch die Auffüllung von reinem natürlichen Wasser erreicht. Es ist zu berücksichtigen, dass es heute verschiedene Arten von Geräten gibt, die zur mechanischen Reinigung verwendet werden. In jedem Fall ist ein individueller Ansatz erforderlich, da bestimmte Abflüsse suspendierte Partikel unterschiedlicher Größe enthalten können. Es gibt mehrere einfache und effektive technische Lösungen für die mechanische Reinigung.

Ausfiltern

In diesem Fall fließt Wasser durch spezielle Gitter und Gitter. Sie haben wiederum Zellen einer bestimmten Größe. In den meisten Fällen werden Gitter und Netze aus Metall verwendet. Die Größe solcher Zellen muss so sein, dass sie bestimmte Partikel unterschiedlicher Größe aufnehmen können. Für die Hochdruckreinigung werden hochfeste Matten und Gitter verwendet. Die Verwendung solcher Einrichtungen ermöglicht eine qualitativ hochwertige Reinigung der Abflüsse sowie eine Steigerung der Produktivität der Struktur.

Filterung

Filterung

In diesem Fall durchläuft das Wasser eine spezielle Hinterfüllung oder ein poröses Material. Wasser kann entweder unter Druck oder ohne Druck sein. Sand, Glaspartikel, Metall dienen als Füllstoffe. Unter anderem kann durch Filtration eine feinere Reinigung erreicht werden. Es hängt alles vom Füllstoff ab.

Aufrechterhaltung

Dieser Prozess wird von der Gravitationsfällung sowie der Trennung von Fraktionen begleitet. Bei dieser Installation handelt es sich um eine Serie von Kameras, die mit Überläufen ausgestattet sind, in denen sich Partikel unter der Wirkung der Schwerkraft absetzen. Die oberste Schicht gereinigten Wassers wird in die nächste Kammer gefüllt. Sobald die zweite Kammer bis zur entsprechenden Höhe gefüllt ist, wird der Reinigungsvorgang wiederholt. Einer dieser einfachen und rationellen Sedimentationstanks ist ein Sandfang. Der Vorgang des Absetzens von Wasser erfolgt innerhalb weniger Stunden. Diese Zeit ist vollständig abhängig vom Verschmutzungsgrad des Abwassers.

Dies sind also die einfachsten mechanischen Reinigungsmethoden, die auch zu Hause angewendet werden können. Komplexere Lösungen werden für industrielle Zwecke eingesetzt.

Scheibenfilter

Scheibenfilter

Diese Einheit ist eine zylindrische Packung, die aus Polymerscheiben besteht. Sie haben eine speziell behandelte Oberfläche und bilden so eine dreidimensionale Struktur. Dadurch wird Wasser perfekt von mechanischen Verunreinigungen gereinigt. Dieses Gerät ist recht einfach zu bedienen und zeichnet sich durch hohe Zuverlässigkeit aus. Wenn der Scheibenfilter stark verschmutzt ist, ist er sehr leicht zu reinigen, und es müssen keine zusätzlichen Verbrauchsmaterialien gekauft werden.

Flotation

Flotation

Diese Technologie wird in den meisten Fällen in Erdölraffinerien, in der Lebensmittel- und chemischen Industrie sowie in der metallverarbeitenden Industrie eingesetzt. Gasblasen durchdringen die flüssige Masse, wodurch verunreinigte Partikel aufgefangen und angehoben werden. Als Ergebnis dieser Aktion erscheint ein Schaum auf der Oberfläche, der einfach entfernt wird. Wie man Gasblasen abfeuert? Verwenden Sie dazu die Methode der Elektrolyse oder Belüftung. Um den Erfolg der Flotationsreinigungsmethode zu erhöhen und zu gewährleisten, können Koagulanzien zusätzlich verwendet werden. Sie beschleunigen das Anheben des Sediments an die Oberfläche und damit dessen Entfernung.

Hydrozyklone oder Zentrifugation

Dieses physikalische Phänomen trennt den Feststoffanteil in einem konstanten Flussprozess. Dieser effiziente und schnelle Prozess kann automatisch durchgeführt werden. Parallel können mehrere Zentrifugen gleichzeitig arbeiten, die eine große Kapazität haben. Die Trenngeschwindigkeit bei dieser Reinigung in einem Zentrifugalfeld kann um ein Vielfaches größer sein als die Geschwindigkeit der ausfallenden äquivalenten Teilchen mehrere hundert Mal.

In jedem Fall wird eine individuelle Reinigungsmethode von unlöslichen Verunreinigungen gewählt. Dadurch ist es möglich, die Kosten für die nachfolgende Reinigung sowie den Schutz von Haushaltsgeräten vor Bruch durch Wechselwirkung mit festen Partikeln zu reduzieren.

Schwermetallreinigung

Schwermetallentfernung

Einige Industrieunternehmen haben im Zuge ihrer Tätigkeit Abwässer, die Schwermetallionen enthalten. Solche Abflüsse sollten tief gereinigt werden. Dadurch können Sie die Konzentration toxischer lebender Organismen in der Flüssigkeit reduzieren, die mit Wasser verschmilzt.

Es gibt eine Vielzahl solcher Methoden. Zum Beispiel die Methode der Neutralisierung, die eine Erhöhung des pH-Werts auf zehn impliziert. Wenn daher ein Überschuss an OH-Ionen auftritt, der gerade als Folge der Erhöhung des pH-Wertes auftritt, wird der Molarisierungsprozess von Schwermetallionen durchgeführt. In diesem Fall fallen sie als Hydroxide aus. Wie die Praxis zeigt, reduziert diese Neutralisationsmethode den Schwermetall-Indikator jedoch auf nicht weniger als ein Zehntel Milligramm pro Liter, sodass Sie eine zusätzliche Behandlung durchführen müssen. Dazu können Sie die folgende Technologie verwenden.

Zur Reinigung wird ein Reagenz-Fällungsmittel verwendet, das Sulfidverbindungen enthält. Gleichzeitig gibt es eine Vielzahl von Reagenzgruppen, die in jedem Einzelfall ihre eigenen technischen Besonderheiten aufweisen.