Notekūdeņu attīrīšana ir process, kurā no notekūdeņiem tiek atdalīti piesārņotāji, ko rada cilvēku darbības, piemēram, sadzīves, rūpnieciskās un lauksaimniecības prakses. Notekūdeņu attīrīšanas mērķis ir ražot attīrītu ūdeni, kas ir drošs novadīšanai vidē vai atkārtotai izmantošanai.
Ir vairāki notekūdeņu attīrīšanas posmi, kas var ietvert:
Iepriekšēja ārstēšana:
Iepriekšēja attīrīšana ir pirmais notekūdeņu attīrīšanas posms, un tā ietver lielu cieto vielu un gružu fizisku noņemšanu no notekūdeņiem. Tas tiek darīts, lai aizsargātu pakārtotos apstrādes procesus, novērstu cauruļu un iekārtu aizsērēšanu un uzlabotu turpmāko apstrādes posmu efektivitāti.
Sākotnējā ārstēšanā tiek izmantotas šādas metodes:
Sijāšana: notekūdeņi plūst caur sietu ar dažāda izmēra atverēm, lai noņemtu lielus priekšmetus, piemēram, nūjas, lupatas, plastmasu un citus gružus. Pēc tam savāktais materiāls tiek apglabāts poligonā.
Smilšu noņemšana: notekūdeņi tiek izvadīti caur smilšu kameru, lai noņemtu neorganiskās cietās vielas, piemēram, smiltis, granti un citus smagus materiālus. Tas tiek darīts, lai novērstu pakārtotā aprīkojuma nodilumu.
Plūsmas izlīdzināšana: Šis ir process, kas palīdz izlīdzināt notekūdeņu plūsmas ātruma svārstības. Tas ietver uzglabāšanas tvertnes izmantošanu, lai noturētu notekūdeņus liela plūsmas ātruma laikā un atbrīvotu tos zema plūsmas ātruma laikā.
Tauku, eļļas un taukvielu (MIG) noņemšana: MIGS tiek noņemts, izmantojot tauku uztvērēju, kas ir ierīce, kas atdala un savāc MIG no notekūdeņiem. Tas neļauj FOG aizsprostot caurules un iekārtas lejup pa straumi.
Pēc sākotnējās attīrīšanas notekūdeņi ir gatavi turpmākai attīrīšanai, izmantojot sekundāros un terciāros attīrīšanas procesus, lai noņemtu izšķīdušos un suspendētos organiskos materiālus un kaitīgos piesārņotājus, pirms tie tiek novadīti vai atkārtoti izmantoti.
Primārā ārstēšana:
Primārā attīrīšana ir notekūdeņu attīrīšanas otrais posms un ietver nosēdināmo un suspendēto cieto vielu fizikālu un ķīmisku atdalīšanu no notekūdeņiem. Primārās attīrīšanas mērķis ir atdalīt pēc iespējas vairāk organisko un neorganisko cieto vielu, pirms notekūdeņi tiek pakļauti sekundārajai vai terciārajai attīrīšanai. Tālāk ir norādītas izplatītākās primārajā ārstēšanā izmantotās metodes:
Sedimentācija: notekūdeņi tiek turēti sedimentācijas tvertnē vai dzidrinātājā, kas ļauj nosēdināmām cietajām vielām nogulsnēties tvertnes apakšā. Nosēdušās cietās vielas, ko sauc par primārajām dūņām, pēc tam noņem un nosūta uz dūņu apstrādes procesu. Dzidrinātais šķidrums, ko sauc par notekūdeņiem, tiek nosūtīts tālākai apstrādei.
Koagulācija un flokulācija: šajā procesā notekūdeņiem tiek pievienotas ķimikālijas, lai palīdzētu daļiņām sarecēt un veidot lielākus gabaliņus, ko sauc par flokām. Pēc tam floku var vieglāk noņemt, sedimentējot vai filtrējot. Koagulācijā un flokulācijā izmantotās ķīmiskās vielas ir alumīnija sulfāts (alauns) un dzelzs hlorīds.
Izlīdzināšana: Izlīdzināšana ir notekūdeņu pieplūdes līdzsvarošana attīrīšanas iekārtā. Tas tiek darīts, izmantojot turēšanas tvertni, lai īslaicīgi uzglabātu notekūdeņus, pirms tie nonāk attīrīšanas procesā. Tas palīdz samazināt maksimālās plūsmas un palīdz uzturēt konsekventus apstākļus apstrādes procesiem lejup pa straumi.
pH pielāgošana: pH pielāgošana var būt nepieciešama, ja notekūdeņu pH ir pārāk augsts vai pārāk zems. Skābju vai bāzu pievienošana var palīdzēt pielāgot pH līdz optimālajam ārstēšanas diapazonam.
Pēc primārās attīrīšanas notekūdeņi tiek pakļauti otrreizējai attīrīšanai, kas ietver izšķīdušo un suspendēto organisko materiālu bioloģisko attīrīšanu vai terciāro attīrīšanu, kas ietver progresīvus attīrīšanas procesus konkrētu piesārņotāju noņemšanai.
Sekundārā ārstēšana:
Sekundārā attīrīšana ir notekūdeņu attīrīšanas trešais posms un ietver izšķīdušo un suspendēto organisko vielu bioloģisko atdalīšanu no notekūdeņiem. Sekundārās attīrīšanas mērķis ir primāri attīrīto notekūdeņu tālāka attīrīšana un sagatavošana novadīšanai vai atkārtotai izmantošanai. Sekundārajā ārstēšanā tiek izmantotas šādas metodes:
Aktivēto dūņu process: šajā procesā notekūdeņi tiek sajaukti ar mikroorganismu kultūru, tostarp baktērijām un sēnītēm, kas patērē un sadala notekūdeņos esošos organiskos materiālus. Maisījumu, ko sauc par aktīvām dūņām, pēc tam atdala no attīrītā ūdens, izmantojot sedimentācijas tvertnes. Pēc tam attīrīto ūdeni var nosūtīt tālākai apstrādei vai izvadīt.
Pilnošais filtrs: šajā procesā notekūdeņi tiek izsmidzināti virs akmeņu vai plastmasas materiāla, uz kura ir izveidojusies mikroorganismu bioplēve. Mikroorganismi patērē notekūdeņos esošo organisko materiālu, kad tie plūst pāri barotnei. Pēc tam apstrādātais ūdens tiek savākts filtra apakšā un nosūtīts tālākai apstrādei.
Rotējošais bioloģiskais kontaktors: šajā procesā notekūdeņi tiek izsmidzināti virs rotējoša diska vai cilindra, kas ir pārklāts ar mikroorganismu bioplēvi. Diskam griežoties, mikroorganismi patērē notekūdeņos esošo organisko materiālu. Pēc tam apstrādātais ūdens tiek savākts un nosūtīts tālākai apstrādei.
Secīgs sērijveida reaktors: šajā procesā notekūdeņus attīra pa partijām, kur tiem tiek veiktas vairākas bioloģiskās attīrīšanas stadijas. Katrs posms ietver atšķirīgu mikroorganismu kopumu, kas sadala notekūdeņos esošos organiskos materiālus. Pēc tam apstrādātais ūdens tiek savākts un nosūtīts tālākai apstrādei.
Pēc sekundārās attīrīšanas notekūdeņi parasti tiek pakļauti terciārajai attīrīšanai, kas ietver progresīvus attīrīšanas procesus, lai noņemtu konkrētus piesārņotājus. Tas tiek darīts, lai nodrošinātu, ka attīrītie notekūdeņi atbilst nepieciešamajiem kvalitātes standartiem novadīšanai vai atkārtotai izmantošanai.
Terciārā ārstēšana:
Aktīvo dūņu process ir izplatīts bioloģiskās attīrīšanas process, ko izmanto notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, lai no notekūdeņiem atdalītu organiskās vielas, slāpekli un fosforu. Tas ir sekundārās apstrādes veids, kas seko primārajiem apstrādes procesiem, piemēram, skrīningam, smilšu noņemšanai un sedimentācijai.
Aktīvo dūņu procesā notekūdeņi tiek sajaukti ar mikrobu kultūru, kas pazīstama kā "aktivētās dūņas", aerācijas tvertnē. Aktīvās dūņas ir mikroorganismu, piemēram, baktēriju, vienšūņu un sēnīšu maisījums, kas patērē notekūdeņos esošās organiskās vielas un pārvērš tās mikrobu biomasā, oglekļa dioksīdā un ūdenī.
Aerācijas tvertne parasti ir aprīkota ar difūzās aerācijas ierīcēm vai mehāniskiem aeratoriem, lai nodrošinātu mikroorganismus ar skābekli, veicinot to augšanu un aktivitāti. Aerācijas process parasti ilgst vairākas stundas, un tam ir nepieciešams augsts izšķīdušā skābekļa līmenis, lai atbalstītu mikroorganismu aerobo metabolismu.
Pēc aerācijas procesa notekūdeņi tiek novirzīti uz sekundāro dzidrinātāju vai nostādināšanas tvertni, kur aktīvās dūņas un visas atlikušās suspendētās vielas ļauj nosēsties. Nosēdinātās dūņas pēc tam tiek atgrieztas aerācijas tvertnē, lai turpinātu attīrīšanas procesu, savukārt attīrītais ūdens tiek novirzīts tālākiem attīrīšanas procesiem, piemēram, terciārajai attīrīšanai vai dezinfekcijai, pirms tiek izvadīts vai izmantots atkārtoti.
Lai saglabātu aktīvo dūņu procesa efektivitāti, rūpīgi jāuzrauga un jākontrolē mikrobu kultūra. Tādi faktori kā izšķīdušā skābekļa koncentrācija, barības vielu pieejamība, pH un temperatūra ir jāuztur noteiktā diapazonā, lai veicinātu mikroorganismu augšanu un aktivitāti un nodrošinātu augstas kvalitātes notekūdeņus. Turklāt no procesa periodiski jānoņem liekās dūņas, lai novērstu inertu cietvielu uzkrāšanos un uzturētu vēlamo mikrobu populāciju.
Pēc attīrīšanas notekūdeņus parasti novada uztvērējā ūdenstilpē vai atkārtoti izmanto nedzeramiem mērķiem, piemēram, apūdeņošanai vai rūpnieciskiem procesiem.
Notekūdeņu attīrīšana ir svarīgs process sabiedrības veselības un vides aizsardzībā. Pareiza apstrāde palīdz novērst ūdens izraisītu slimību izplatīšanos, samazināt ūdensceļu piesārņojumu un taupīt ūdens resursus.