Tertiäre Abwasserbehandlungen

Nachdem wir die ersten beiden Schritte der Abwasserbehandlung gesehen haben, sprechen wir jetzt über den letzten Schritt. Wenn Sie keine Gelegenheit hatten, sich über diese vorherigen Methoden zu informieren, greifen Sie auf die folgenden Texte zu:

- Arten von Abwasserbehandlungen;

- Sekundäre Abwasserbehandlungen.

Tertiäre Abwasserbehandlungen bestehen aus tphysikalisch-chemische oder biologische Techniken zur Entfernung von spezifische Schadstoffe die durch die anderen gängigeren Prozesse nicht entfernt wurden. Einige dieser spezifischen Schadstoffe können unter anderem organische Stoffe, nicht biologisch abbaubare Verbindungen, Nährstoffe, Schwermetalle sein.

Diese Tertiärbehandlungen können mehrere Schritte umfassen, die von der Art der Abwasserverschmutzung und dem gewünschten Reinigungsgrad abhängen. Darüber hinaus lassen sich die verschiedenen Verfahren, die bei tertiären Behandlungen angewendet werden können, in zwei Haupttypen einteilen:

* Phasentransfertechnologien: der Schadstoff wird einfach in einen anderen Aggregatzustand überführt, dh er geht von der wässrigen Phase in eine andere Phase über, die in die Atmosphäre befördert oder in festen Abfall umgewandelt werden kann. Letzteres geschieht beispielsweise bei dem später erläuterten Aktivkohle-Adsorptionsverfahren.

* Zerstörerische Technologien: der Schadstoff wird tatsächlich umgewandelt, d. h. er hört auf, als solcher zu existieren. Dies wird durch die Oxidation organischer Stoffe erreicht, die zu chemischen Spezies führt, die zunehmend oxidiert werden, bis ihre vollständige Mineralisierung eintritt. Die chemische Oxidation ist eine Behandlungsart, die ebenfalls weiter unten erläutert wird.

Sehen Sie sich jetzt die wichtigsten Beispiele für tertiäre Abwasserbehandlungen an:

* Mikrofiltration: ist ein Trennverfahren mit Membranen mit Poren im Mikrometerbereich (1 µm = 10^-6 m) bei der die Kraft, die die Abscheidung des flüssigen Teils der verunreinigenden Feststoffe fördert, der Druck durch die Membran und ihre Poren ist.

* Ausfällung und Gerinnung: Dem Wasser werden Gerinnungschemikalien zugesetzt, die bei Zugabe zu den Schwebstoffen Flocken bilden. Beim Hinzufügen von Kalk in eisenhaltige Abflüsse entstehen beispielsweise Flocken, die auf den Boden des Behälters sinken.

* Adsorption (Aktivkohle): Schadstoffe werden an der Oberfläche der Kohle adsorbiert: Sie werden übertragen. Die Adsorption kann auf zwei Arten erfolgen: chemisch oder physikalisch. Chemische Adsorption oder Chemisorption erfolgt durch chemische Bindungen, hauptsächlich kovalente Bindungen. Andererseits erfolgt die physikalische Adsorption oder Physisorption durch intermolekulare Wechselwirkungen vom Van-der-Waals-Typ, wie die induzierte Dipolkraft und die permanente Dipolkraft.

* Ionenaustausch: verwendet bestimmte Polymere mit Stellen, die Ionen zurückhalten können. So können die im Wasser enthaltenen Schadstoffionen, die im Polymerharz zurückgehalten werden, gegen andere Ionen gleicher Ladung ausgetauscht werden. Wenn dieses Ionenaustauscherharz beispielsweise kationisch ist, könnte es die H-Ionen enthalten⁺, die gegen Salzkationen oder sogar Schwermetalle, die sich im Abwasser befinden, ausgetauscht werden. Wenn das Ionenaustauscherharz anionisch ist, kann es OH-Ionen enthalten^- die gegen im Abwasser vorhandene Anionen ausgetauscht werden. Also die H-Ionen⁺und oh^- die sich im aus dem Harz austretenden Wasser befinden, reagieren zu mehr Wasser.

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* Umkehrosmose: Durch Anlegen von Druck wird reines Wasser aus dem Abwasser durch eine semipermeable Membran aus polymerem organischem Material gedrückt, die Ionen nicht passieren können. Dieses Verfahren wird beispielsweise zur Entsalzung von Wasser verwendet. Sehen Sie im Text, wie das geht Umkehrosmose bei der Meerwasserentsalzung.

Umkehrosmose-Abbildung

* Ultrafiltration: Es handelt sich um ein selektives Fraktionierungsverfahren, das Drücke über 10 bar (145 psi) verwendet.

* Elektrodialyse: eine Reihe von semipermeablen Membranen werden vertikal und abwechselnd in einer elektrischen Zelle platziert. Durch diese Membran können nur kleine Kationen oder Anionen passieren. Auf diese Weise wird ein elektrischer Strom angelegt, der das Wasser in seine Ionen zerfällt. Diese wandern wiederum zu den entsprechenden Polen, dh die Kationen wandern zur Kathode und die Anionen zur Anode. Somit ist die Flüssigkeit in abwechselnden Zonen konzentrierter und in anderen weniger konzentriert in Ionen. Der konzentrierte Teil der Ionen wird verworfen und das gereinigte Wasser in die Umwelt entsorgt.

* Chlorierung: Chlor (Chlorgas oder Natriumhypochlorit) wird dem Wasser für zwei Hauptaktionen zugesetzt: (1) die Aktivität pathogener Mikroorganismen, Algen und Bakterien zerstören oder aufheben und (2) wirken als Oxidationsmittel für im Wasser vorhandene organische und anorganische Verbindungen. Neben der Desinfektion kann die Zugabe von "Chlor" auch zu Geruchsbekämpfung, BSB (Biochemical Oxygen Demand)-Entfernung, Bekämpfung der Fliegenvermehrung, Cyanid- und Phenolzerstörung sowie Stickstoffentfernung.

* Ozonierung: Ozon (O₃) wird verwendet, weil es zusätzlich zur leichten Absorption durch Wasser als starkes Oxidationsmittel wirkt. Es wird hauptsächlich verwendet, um nicht biologisch abbaubare organische Verbindungen zu oxidieren.

Ozonmolekül

* PAOs (Advanced Oxidation Processes): Neben Ozon kann die chemische Oxidation auch mit Wasserstoffperoxid oder einem anderen herkömmlichen Oxidationsmittel durchgeführt werden. Um diese Prozesse zu beschleunigen, werden extrem oxidierende und schlecht selektiv erhältliche Radikale eingesetzt. durch unterschiedliche Kombinationen zwischen ultravioletter Strahlung, Sauerstoffperoxid, Ozon und Photokatalysatoren.

Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Tertiäre Abwasserbehandlung"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tratamentos-terciarios-efluentes.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.