Tertiaire afvalwaterbehandelingen

Laten we het nu hebben over de laatste stap nadat we de eerste twee stappen van de afvalwaterbehandeling hebben gezien. Als u niet in de gelegenheid was om meer te weten te komen over deze eerdere methoden, raadpleeg dan de volgende teksten:

- Soorten afvalwaterbehandelingen;

- Secundaire afvalwaterbehandelingen.

Tertiaire afvalwaterbehandelingen bestaan ​​uit tfysisch-chemische of biologische technieken voor het verwijderen van specifieke verontreinigende stoffen die niet zijn verwijderd door de andere, meer gebruikelijke processen. Sommige van deze specifieke verontreinigende stoffen kunnen onder meer organisch materiaal, niet-biologisch afbreekbare verbindingen, nutriënten en zware metalen zijn.

Deze tertiaire behandelingen kunnen verschillende stappen omvatten die afhankelijk zijn van het type afvalwaterverontreiniging en de gewenste mate van zuivering. Bovendien kunnen de verschillende processen die in tertiaire behandelingen kunnen worden toegepast, worden ingedeeld in twee hoofdtypen:

* Faseoverdrachttechnologieën: de verontreinigende stof wordt eenvoudigweg overgebracht naar een andere aggregatietoestand, dat wil zeggen, het gaat van de waterige fase naar een andere fase, die naar de atmosfeer kan worden getransporteerd of kan worden omgezet in vast afval. Dit laatste gebeurt bijvoorbeeld met de actieve kooladsorptiemethode die later zal worden toegelicht.

* Destructieve technologieën: de verontreinigende stof wordt daadwerkelijk getransformeerd, dat wil zeggen, hij houdt als zodanig op te bestaan. Dit wordt bereikt door de oxidatie van organisch materiaal, wat leidt tot chemische soorten die in toenemende mate worden geoxideerd totdat hun volledige mineralisatie optreedt. Chemische oxidatie is een soort behandeling die hieronder ook nader wordt toegelicht.

Zie nu de belangrijkste voorbeelden van tertiaire afvalwaterbehandelingen:

* Microfiltratie: is een scheidingsproces met behulp van membranen met poriën in de micrometerschaal (1 µm = 10^-6 m) waarbij de kracht die de scheiding van het vloeibare deel van de vervuilende vaste stoffen bevordert, de druk door het membraan en zijn poriën is.

* Neerslag en coagulatie: Stollingschemicaliën die vlokken vormen wanneer ze aan de zwevende stof worden toegevoegd, worden aan het water toegevoegd. Door bijvoorbeeld kalk toe te voegen aan ijzerhoudende afvoeren ontstaan ​​er vlokken die naar de bodem van de bak zinken.

* Adsorptie (actieve kool): Verontreinigende stoffen worden geadsorbeerd op het oppervlak van de steenkool: ze worden overgedragen. Adsorptie kan op twee manieren plaatsvinden: chemisch of fysisch. Chemische adsorptie of chemisorptie vindt plaats via chemische bindingen, voornamelijk covalente bindingen. Aan de andere kant vindt fysieke adsorptie of fysisorptie plaats door intermoleculaire interacties van het Van der Waals-type, zoals de geïnduceerde dipoolkracht en de permanente dipoolkracht.

* Ionenuitwisseling: gebruikt bepaalde polymeren met plaatsen die ionen kunnen vasthouden. Zo kunnen de vervuilende ionen die zich in het water bevinden en die in de polymere hars worden vastgehouden, worden uitgewisseld voor andere ionen met dezelfde lading. Als deze ionenuitwisselingshars bijvoorbeeld kationisch is, kan deze de H-ionen hebben⁺, die worden uitgewisseld voor zoutkationen of zelfs zware metalen die zich in het effluent bevinden. Als de ionenuitwisselingshars anionisch is, kan deze OH-ionen bevatten^- die worden uitgewisseld tegen anionen die in het effluent aanwezig zijn. Dus de H-ionen⁺en oh^- die in het water zijn dat uit de hars komt, reageren om meer water te vormen.

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

* Omgekeerde osmose: Door druk uit te oefenen, wordt zuiver water uit het effluent door een semi-permeabel membraan van polymeer organisch materiaal geperst waar ionen niet doorheen kunnen. Deze methode wordt gebruikt om bijvoorbeeld water te ontzilten. Zie in de tekst hoe dit wordt gedaan Omgekeerde osmose bij de ontzilting van zeewater.

illustratie van omgekeerde osmose

* Ultrafiltratie: Het is een selectief fractioneringsproces dat een druk van meer dan 145 psi (10 bar) gebruikt.

* Elektrodialyse: een reeks semi-permeabele membranen wordt verticaal en afwisselend in een elektrische cel geplaatst. Door dit membraan kunnen alleen kleine kationen of anionen passeren. Op deze manier wordt een elektrische stroom aangelegd die ervoor zorgt dat het water ontleedt in zijn ionen. Deze migreren op hun beurt naar de overeenkomstige polen, dat wil zeggen de kationen migreren naar de kathode en de anionen naar de anode. In afwisselende zones is de vloeistof dus meer geconcentreerd en in andere minder geconcentreerd in ionen. Het geconcentreerde deel van de ionen wordt weggegooid en het gezuiverde water wordt in het milieu weggegooid.

* Chlorering: Chloor (chloorgas of natriumhypochloriet) wordt aan water toegevoegd voor twee hoofdacties, namelijk (1) de activiteit van pathogene micro-organismen, algen en bacteriën te vernietigen of teniet te doen, en (2) fungeren als een oxidatiemiddel van organische en anorganische verbindingen die in water aanwezig zijn. Naast het leiden tot desinfectie, kan de toevoeging van "chloor" ook leiden tot: geurbestrijding, verwijdering van BOD (Biochemical Oxygen Demand), bestrijding van de verspreiding van vliegen, vernietiging van cyanide en fenolen, evenals verwijdering van stikstof.

* Ozonering: Ozon (O₃) wordt gebruikt omdat het werkt als een krachtig oxidatiemiddel, naast dat het gemakkelijk door water wordt opgenomen. Het wordt voornamelijk gebruikt om niet-biologisch afbreekbare organische verbindingen te oxideren.

ozon molecuul

* PAO's (geavanceerde oxidatieprocessen): Naast ozon kan chemische oxidatie ook worden uitgevoerd met waterstofperoxide of een andere conventionele oxidator. Om deze processen te versnellen, worden extreem oxiderende en slecht selectieve radicalen gebruikt die kunnen worden verkregen. door verschillende combinaties tussen ultraviolette straling, zuurstofperoxide, ozon en fotokatalysatoren.

Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde

Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Tertiaire afvalwaterbehandelingen"; Braziliaanse School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tratamentos-terciarios-efluentes.htm. Betreden op 28 juni 2021.