Контент меню

● Введение

● Как работают очистные сооружения

>> Сбор и транспортировка сточных вод

>> Предварительное лечение

>> Первичное лечение

>> Вторичное лечение

>> Третичное лечение

● Наука, стоящая за каждым этапом

>> Биологическое удаление питательных веществ (BNR)

>> Химические и физические процессы

>> Микробная экология

● Управление илом и побочным продуктом

● Автоматизация и современные технологии

● Воздействие на окружающую среду и общественное здравоохранение

● Глобальные перспективы очистки сточных вод

>> Развитые страны

>> Развивающиеся страны

>> Инновационные решения по всему миру

● Проблемы и будущие инновации

>> Проблемы

>> Будущие инновации

● Заключение

● Часто задаваемые вопросы

>> 1. Каковы основные этапы очистки сточных вод?

>> 2. Что происходит с илом, производимым на очистных сооружениях?

>> 3. Безопасна ли вода от сточных вод для питья?

>> 4. Как очистные сооружения помогают окружающей среде?

>> 5. Могут ли очистки сточных вод удалить все загрязняющие вещества?

● Цитирование

Очистка сточных вод играет решающую роль в современном обществе, превращая загрязненные сточные воды в воду, которая безопасна для освобождения в окружающую среду или даже для повторного использования. Этот процесс имеет важное значение для защиты общественного здравоохранения, сохранения водных экосистем и обеспечения устойчивости наших водных ресурсов. В этой всеобъемлющей статье мы рассмотрим пошаговые процессы, связанные Обработка сточных вод , наука, стоящая за каждым этапом, и влияние, которое эти растения оказывают на качество воды и окружающую среду.

Введение

Каждый раз, когда мы промываем туалет, вымываем посуду или принимаем душ, полученные сточные воды должны быть безопасно управляться. Необработанные сточные воды содержит вредные бактерии, химические вещества, питательные вещества и твердые отходы, которые могут опустошать экосистемы и распространять заболевания, если они выпущены непосредственно в реки, озера или океаны. Очистка сточных вод - это инженерные объекты, предназначенные для удаления этих загрязняющих веществ и возврата чистой, безопасной воды в окружающую среду или, в некоторых случаях, обратно в водоснабжение.

Правильная очистка сточных вод является краеугольным камнем общественного здравоохранения и охраны окружающей среды по всему миру. По мере роста городских популяций и промышленной деятельности расширяются, объем и сложность увеличения сточных вод, что делает эффективную очистку сточных вод более критичными, чем когда -либо.

Как работают очистные сооружения

Сбор и транспортировка сточных вод

Сточные воды из домов, предприятий и промышленности проходят через обширную сеть подземных труб, известных как канализация. Иногда насосные станции необходимы для перемещения сточных вод с более низких высот (таких как подвалы) в основную канализационную линию, обеспечивая эффективную очистную установку.

Эта система сбора часто делится на два типа:

- Санитарные канализации: носите только сточные воды из домов и предприятий.

- Комбинированные канализационные трубы: носите с собой сточные и ливневые стоки, которые могут создавать проблемы во время сильных дождей из -за переполнения.

Предварительное лечение

По прибытии на очистную установку сточные воды сначала подвергаются предварительной обработке. Эта стадия удаляет большой мусор и песок, который может повредить оборудование или препятствовать последующим процессам обработки.

- Экран: экраны стержней или сетчатые экраны фильтруют большие объекты, такие как тряпки, пластмассы и другой мусор. Это предотвращает засорение и защищает насосы и другие машины.

- Удаление песка: камеры песка захватывают песок, гравий и другие тяжелые неорганические материалы, которые могут вызвать истирание.

- Выравнивание потока. Некоторые растения используют бассейны для регулирования потока и предотвращения перегрузки в пиковые периоды, обеспечивая постоянные характеристики лечения.

Первичное лечение

Основная стадия обработки посвящена удалению взвешенных твердых веществ и органических веществ из сточных вод.

- Седиментационные резервуары: сточные воды удерживаются в крупных резервуарах, где гравитация заставляет более тяжелые твердые вещества оседают внизу (образуя ил) и более легкие материалы, такие как масла и смазку, плавать на поверхность (образуя мраку).

- Удаление осадка и мраки: оба собираются для дальнейшей обработки, уменьшая органическую нагрузку перед биологической обработкой.

Эта стадия обычно удаляет около 50-60% взвешенных твердых веществ и 30-40% биохимического потребления кислорода (BOD), которая измеряет количество кислорода, необходимого для разрушения органического вещества.

Вторичное лечение

Вторичное лечение - это биологический процесс, который нацелен на растворенные и оставшиеся взвешенные органические вещества.

- Активированный процесс осадка: воздух пузырится через аэрационные баки, поощряя аэробные бактерии для разбивания органических загрязняющих веществ. Эти бактерии потребляют органическое вещество, превращая его в углекислый газ, воду и дополнительные бактериальные клетки.

- Протекающие фильтры: потоки сточных вод над кроватями камней или синтетической среды, поддерживая рост микробов, который потребляет загрязняющие вещества.

- Окислительные пруды/лагуны: крупные, мелкие пруды используют естественный солнечный свет, водоросли и бактерии для дальнейшего лечения сточных вод.

Вторичная обработка может удалить до 85-95% БПК и суспендированных твердых веществ, значительно улучшив качество воды.

Видео: Как работают очистные сооружения

Третичное лечение

Третичная обработка является последним шагом, предназначенным для полировки воды и удаления оставшихся примесей, питательных веществ и патогенных микроорганизмов перед разрядом или повторным использованием.

- Микрофильтрация и ультрафильтрация: вода проходит через мелкие мембраны для удаления крошечных частиц и патогенов.

- Ионовый обмен и химическое осаждение: удаляет питательные вещества, такие как азот и фосфор, которые могут вызвать эвтрофикацию в природных водах.

- Активированная адсорбция углерода: удаляет органические химические вещества, пестициды и фармацевтические препараты.

- Дезинфекция: ультрафиолетовый свет или химические вещества (например, хлор или озон) убивают любые оставшиеся патогены, гарантируя, что вода безопасна для высвобождения.

Третичная обработка особенно важна, когда обработанная вода повторно используется для орошения, промышленных процессов или даже в качестве питьевой воды после дальнейшей обработки.

Наука, стоящая за каждым этапом

Биологическое удаление питательных веществ (BNR)

Усовершенствованные объекты используют BNR для биологического удаления азота и фосфора. Это включает в себя чередующиеся аэробные и анаэробные условия, чтобы стимулировать различные типы бактерий, которые могут преобразовать азотные соединения в безвредный газ азота, выделяемый в атмосферу.

Химические и физические процессы

- Коагуляция и флокуляция. Химические вещества, такие как квасцы или хлорид железа, добавляют в сточные воды, чтобы агрегировать мелкие частицы в более крупные хлопья, которые легче оседают.

- Хлорирование и дезинфекция УФ: эти методы разрушают патогенные микроорганизмы, предотвращая передачу заболеваний.

Микробная экология

Эффективность биологического лечения зависит от поддержания здоровых микробных сообществ. Такие факторы, как температура, рН, уровень кислорода и доступность питательных веществ, тщательно контролируются для оптимизации микробной активности.

Управление илом и побочным продуктом

Твердые вещества (осадка), собранные во время лечения, дополнительно обрабатываются для уменьшения объема, стабилизации органического вещества и устранения патогенов.

- Анаэробное расщепление: осадок разбивается бактериями в средах без кислорода, производя биогаз (в основном метатан), который можно использовать для выработки электроэнергии или тепла.

- Обезвоживание: механические процессы, такие как центрифуги или ремни, удаляют избыточную воду из осадка, уменьшая объем утилизации.

- Утилизация или повторное использование. Обработанный осадок, называемый биосолидами, может использоваться в качестве удобрения или кондиционера почвы, если он соответствует стандартам безопасности. В противном случае он утилизируется на свалках или сжигается.

Правильное управление илом имеет решающее значение для предотвращения загрязнения окружающей среды и восстановления ценных ресурсов.

Автоматизация и современные технологии

Современные очистные сооружения используют технологии автоматизации и передового мониторинга для повышения эффективности и надежности.

- Датчики и системы SCADA: непрерывно контролируют параметры качества воды, такие как рН, мутность, растворенный кислород и уровень питательных веществ.

- Мембранные биореакторы (MBRS): комбинируйте биологическую обработку с мембранной фильтрацией, создавая высококачественные стоки с меньшим следствием.

- Усовершенствованные процессы окисления (AOPS): используйте мощные окислители, такие как озон в сочетании с ультрафиолетовым светом, для ухудшения постоянных органических загрязняющих веществ.

- Искусственный интеллект (ИИ): новые системы ИИ оптимизируют операции завода, прогнозируя вариации влияния и регулирующие параметры лечения в режиме реального времени.

Эти инновации снижают потребление энергии, улучшают качество сточных вод и снижают эксплуатационные затраты.

Воздействие на окружающую среду и общественное здравоохранение

Удаляя загрязняющие вещества из сточных вод, очистные сооружения:

- Защитите реки, озера и океаны от загрязнения, которые могут вызвать истощение кислорода и нанести ущерб водной жизни.

- Защитник питьевой воды, предотвращая загрязнение.

- Предотвратить распространение заболеваний, переносимых на воде, таких как холера, брюшной тиф и дизентерия.

- Поддерживать здоровые водные экосистемы, поддержав сбалансированный уровень питательных веществ.

Без надлежащей обработки сточные воды могут вызвать эвтрофикацию, убийства рыбы и вспышки заболеваний, особенно в густонаселенных районах.

Глобальные перспективы очистки сточных вод

Развитые страны

В странах с продвинутой инфраструктурой, очистные сооружения часто включают системы третичной обработки и реконструкции энергии. Правила требуют строгих стандартов качества сточных вод для защиты чувствительных сред.

Развивающиеся страны

Многие развивающиеся страны сталкиваются с такими проблемами, как недостаточная инфраструктура, отсутствие финансирования и быстрая урбанизация. Неформальная или неадекватная очистка сточных вод приводит к загрязнению воды и рискам для здоровья населения. Международная помощь и программы передачи технологий направлены на улучшение управления сточными водами.

Инновационные решения по всему миру

- Децентрализованная обработка: мелкомасштабные подразделения по обработке обслуживают сообщества без централизованных канализационных систем.

- Природные растворы: построенные водно-болотные угодья и биофильтера имитируют естественные процессы для устойчивого лечения сточных вод.

- Повторное использование воды. Обработанные сточные воды все чаще используются для сельского хозяйства, промышленности и подземных вод, снижая спрос на пресноводные воды.

Проблемы и будущие инновации

Проблемы

- Новые загрязнители: фармацевтические препараты, микропластики и средства личной гигиены трудно удалить с обычным лечением.

- Изменение климата: увеличение интенсивности шторма вызывает комбинированные переполнения канализации, освобождая необработанные сточные воды.

- Использование энергии: очистные сооружения потребляют значительную энергию, способствуя выбросам парниковых газов.

Будущие инновации

- Усовершенствованные мембранные технологии: улучшенные фильтрационные мембраны с более высокой долговечностью и селективностью.

- Восстановление ресурсов: извлечение питательных веществ, биопластики и энергии из сточных вод.

- Умная инфраструктура: интеграция IoT и ИИ для прогнозирующего обслуживания и оптимизированного лечения.

- Интеграция зеленой энергии: устойчивое использование солнечной, ветра и биогаза для силовых средств.

Заключение

Очистка сточных вод жизненно важна для превращения загрязненных сточных вод в чистую, безопасную воду. Благодаря серии механических, биологических и химических процессов эти растения удаляют вредные загрязнения, защищают окружающую среду и поддерживают общественное здравоохранение. По мере развития технологий обработка становится еще более эффективной, гарантируя, что наши водные ресурсы остаются устойчивыми для будущих поколений.

Продолжающиеся проблемы, связанные с появляющимися загрязнителями, изменением климата и спросом на рост населения, продолжали инновации и инвестиции в инфраструктуру очистки сточных вод во всем мире. Понимая, что очистные сооружения делают с водой, мы можем оценить их незаменимую роль в поддержании здоровой планеты.

Часто задаваемые вопросы

1. Каковы основные этапы очистки сточных вод?

Основными этапами являются предварительное лечение (удаление большого мусора и песка), первичное лечение (оседание твердых веществ и удаление Мраки), вторичное лечение (биологическое расщепление органического вещества) и третичное лечение (продвинутая фильтрация и дезинфекция).

2. Что происходит с илом, производимым на очистных сооружениях?

Осадок дополнительно обрабатывается, часто посредством анаэробного пищеварения, чтобы уменьшить патогенные микроорганизмы и объем. Полученное биогаз может использоваться для энергии, а сухофлясный ил может использоваться в качестве удобрения или безопасно утилизировать.

3. Безопасна ли вода от сточных вод для питья?

Вода, которая подвергалась всем этапам обработки, особенно третичной обработке, может быть безопасной для употребления алкоголя, если она соответствует нормативным стандартам. Тем не менее, большая часть обработанной воды выделяется в окружающую среду или используется для независимых целей.

4. Как очистные сооружения помогают окружающей среде?

Они удаляют загрязняющие вещества и патогены из сточных вод, предотвращая загрязнение воды, защиту водного срока службы и снижают риск вспышек заболевания.

5. Могут ли очистки сточных вод удалить все загрязняющие вещества?

Современные растения очень эффективны, но могут оставаться некоторые следы загрязнения (например, некоторые фармацевтические препараты или микропластики). Расширенные технологии разрабатываются для решения этих проблем.

Цитирование

[1] https://www.membracon.co.uk/blog/what-is-a-sewage-treatment-lant-how-does-it-work-2/

[2] https://www.netsolwater.com/sewage-eretment-step-by-step-process.php?blog=6269

[3] https://www.safewater.org/fact-sheets-1/2017/1/23/wastewater-treatment

[4] https://www.membracon.co.uk/blog/what-are-the-three-stages-ofwastewater-treatment/

[5] https://www.youtube.com/watch?v=s8ivjqg7yno

[6] https://www.netsolwater.com/understanding-a-sewage treatment-lant-via-diagram.php?blog=1243

[7] https://www.grafuk.co.uk/sewage-treatment-faqs/

[8] https://ide-tech.com/en/blog/understanding-wastewater-treatment-your-top-7-faqs-answered/

[9] https://wonderopolis.org/wonder/how-does-a-wastewater-treatment-plant-work

[10] https://www.oconomowoc-wi.gov/270/treatment-steps

[11] https://www.geeksforgeeks.org/sewage-treatment-process/

[12] https://www.tanks-a-lot.com/blog/the-most-common-and-mportant-questions-about-sewage-treatment-lants/

[13] https://www.captechu.edu/blog/how-waste-water-treatment-plants-work

[14] https://www.netsolwater.com/what-is-sewage treatment-lant-and-how-does-it-work.php?blog=5888

[15] https://blog.mywastesolution.com/comprehness-guide-to-sewage-treatment-prant/

[16] https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/wastewater-treatment-water-use

[17] https://www.reddit.com/r/explainlizeimfive/comments/2cir74/eli5what_exactly_goes_on_at_a_sewage_treatment/

[18] https://en.wikipedia.org/wiki/sewage_treatment

[19] https://www.omdi.co.uk/news/how-do-sewage-treatment-lance-clean-water/

[20] https://nationalwaterservice.com/what-ahe-the-3-stages-of-wastewater-treatment/

[21] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36306038/

[22] https://www.environmental-expert.com/articles/what-is-a-sewage-treatment-plant-how-does-it-work-1080887

[23] https://www.coleparmer.com/tech-article/eight-stages-of-wastewater-treatment-process

[24] https://www.britannica.com/video/steps-wastewater-treatment-process/-207766

[25] https://www.etch2o.com/what-are-the-main-steps-of-wastewater-treatment/

[26] https://www.waterrf.org/research/projects/onderstanding-impacts-wastewateater-treatment-performance-advanced-water-treatment

[27] https://chemtech-us.com/how-a-wastewater-treatment-lant-works-the-ins-outs/

[28] https://www.istockphoto.com/photos/sewage-treatment-plant

[29] https://stock.adobe.com/search?k=wastewater

[30] https://unsplash.com/s/photos/sewage-treatment-plant

[31] https://greenmethodengineering.com/image-gallery

[32] https://www.owasa.org/educational-video-on-wastewater-management/

[33] https://www.coldwater.org/272/the-wastewater-treatment-process

[34] https://www.alamy.com/stock-photo/sewage-treatment-plant.html

[35] https://www.youtube.com/watch?v=tuumeUagch4

[36] https://www.doc.wa.gov/docs/publications/infographics/100-po024.htm

[37] https://iconscout.com/lottie-animations/wastewater-treatment-plant

[38] https://www.ubcleanwater.org/home/pages/process-flow-diagram

[39] https://www.gettyimages.com/photos/wastewater-facility

[40] https://www.kingspan.com/gb/en/knowledge-articles/sewage-treatment-plant-faqs/

[41] https://www.cleantechwater.co.in/blog/ost-common-faqs-about-sewage-treatment-plant/

[42] https://aquacycl.com/blog/10-industrial-wastewater-questions-from-chatgpt/

[43] https://www.filpumps.co.uk/useful-information/faqs/sewage-treatment-system-faqs/sewage-treatment-system-faqs/

[44] https://www.prwa.com/app/uploads/2023/02/prwa-file-certification-wastewater-practice-exam.pdf

[45] https://www.epa.gov/wessels-marinas-and-ports/vessel-sewage-fretry-asked-questions

[46] https://www.indiawaterportal.org/faqs/frequilly-asked-questions-faq-wastewater-sewage-treatment-plants-stp

[47] https://b2barticles.com/post/frequilly-asked-questions-faqs-of-wastewateater-treatment-plants

[48] https://www.weld.gov/files/sharedassets/public/v/1/departments/health-and-environment/documents/owts-faqs.pdf

[49] https://www.reddit.com/r/wastewater/comments/13blvzk/wastewater_treatment_operator_exam_questions/

[50] https://www3.erie.gov/dsm/frequilly-asked-questions

[51] https://safetyculture.com/topics/sewage-treatment-plant/

[52] https://meetingorganizer.copernicus.org/egu24/egu24-16334.html?pdf

[53] https://create.vista.com/photos/sewage-treatment-tank/

[54] https://www.youtube.com/watch?v=JaeOxnd46jg

[55] https://www.netsolwater.com/the-process-flow-diagrams-for-different-capacities-of-thps-and-tps.php?blog=4912

[56] https://create.vista.com/photos/sewage-treatment-plant/

[57] https://www.britannica.com/video/steps-treatment-wastewater/-18534

[58] https://habasolutions.co.uk/faq

[59] https://files.dep.state.pa.us/water/bsdw/operatorcertification/trainingmodules/ww04_fund_of_ww_treatment_ak.pdf

[60] https://www.direct-drainage.co.uk/blogs/useful-information-faqs/ost-commonly-asked-questions-about-sewage-systems?srsltid=afmboooeepx-ldncekoinkhaovrjq3yejpbdlbzioHooepx-ldncekoavrjq3yejpbdlbziohlonhzknunhzknunhzkhakknunhzkykhaovrjq3yeJ