Terciárne čistenie odpadových vôd

Po tom, čo sme videli prvé dva kroky úpravy odpadových vôd, poďme si teraz povedať o poslednom kroku. Ak ste nemali možnosť dozvedieť sa o týchto predchádzajúcich metódach, prečítajte si nasledujúce texty:

- Typy čistenia odpadových vôd;

- Spracovanie sekundárnych odpadových vôd.

Terciárne čistenie odpadových vôd pozostáva z tfyzikálnochemické alebo biologické techniky na odstraňovanie špecifické znečisťujúce látky ktoré neboli odstránené inými bežnejšími procesmi. Niektoré z týchto špecifických znečisťujúcich látok môžu byť okrem iného organická hmota, biologicky neodbúrateľné zlúčeniny, živiny, ťažké kovy.

Tieto terciárne úpravy môžu zahŕňať niekoľko krokov, ktoré budú závisieť od typu znečistenia odpadových vôd a požadovaného stupňa čistenia. Okrem toho možno rôzne procesy, ktoré sa dajú použiť pri terciárnom ošetrení, rozdeliť do dvoch hlavných typov:

* Technológie fázového prenosu: znečisťujúca látka jednoducho prechádza do iného stavu agregácie, to znamená, že prechádza z vodnej fázy do inej fázy, ktorá sa môže dopraviť do atmosféry alebo premeniť na tuhý odpad. Posledne uvedené nastáva napríklad pri metóde adsorpcie na aktívnom uhlí, ktorá bude vysvetlená neskôr.

* Deštruktívne technológie: znečisťujúca látka sa skutočne transformuje, to znamená, že ako taká prestane existovať. To sa dosiahne oxidáciou organických látok, ktorá vedie k chemickým látkam, ktoré sa čoraz viac oxidujú, až kým nedôjde k ich úplnej mineralizácii. Chemická oxidácia je typ úpravy, ktorá bude ďalej vysvetlená ďalej.

Teraz pozri hlavné príklady liečby terciárnymi odpadovými vodami:

* Mikrofiltrácia: je separačný proces využívajúci membrány s pórmi v mikrometrickej stupnici (1 µm = 10^-6 m) pri ktorom je silou, ktorá podporuje oddelenie kvapalnej časti znečisťujúcich tuhých látok, tlak cez membránu a jej póry.

* Zrážky a zrážanie: Koagulačné chemikálie, ktoré tvoria vločky, keď sa pridajú k suspendovanej látke, sa pridajú do vody. Napríklad pridaním vápna do odtokov obsahujúcich železo vzniknú vločky, ktoré klesnú na dno nádoby.

* Adsorpcia (aktívne uhlie): Znečisťujúce látky sa adsorbujú na povrchu uhlia: prenášajú sa. Adsorpcia môže prebiehať dvoma spôsobmi: chemickým alebo fyzikálnym. Chemická adsorpcia alebo chemisorpcia nastáva prostredníctvom chemických väzieb, hlavne kovalentných väzieb. Na druhej strane, k fyzickej adsorpcii alebo fysorpcii dochádza prostredníctvom intermolekulárnych interakcií typu Van der Waals, ako sú indukovaná dipólová sila a permanentná dipólová sila.

* Výmena iónov: používa určité polyméry s miestami, ktoré môžu zadržiavať ióny. Takto môžu byť znečisťujúce ióny, ktoré sú vo vode a ktoré sú zadržané v polymérnej živici, vymenené za iné ióny s rovnakým nábojom. Napríklad, ak je táto iónomeničová živica katiónová, môže obsahovať H ióny⁺, ktoré sa vymieňajú za katióny soli alebo dokonca za ťažké kovy, ktoré sú v odtoku. Ak je iónomeničová živica aniónová, môže obsahovať OH ióny^- ktoré sa vymieňajú za anióny prítomné v odtoku. Takže ióny H⁺a oh^- ktoré vo vode vychádzajú zo živice, reagujú za vzniku väčšieho množstva vody.

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

* Reverzná osmóza: Použitím tlaku je čistá voda z odtoku vytlačená cez polopriepustnú membránu z polymérneho organického materiálu, cez ktorú ióny nemôžu prechádzať. Táto metóda sa používa napríklad na odsoľovanie vody. Ako sa to deje, uvidíte v texte Reverzná osmóza pri odsoľovaní morskej vody.

ilustrácia reverznej osmózy

* Ultrafiltrácia: Jedná sa o proces selektívnej frakcionácie, pri ktorom sa používajú tlaky nad 145 psi (10 bar).

* Elektrodialýza: séria polopriepustných membrán je umiestnená vertikálne a striedavo vo vnútri elektrického článku. Cez túto membránu môžu prechádzať iba malé katióny alebo anióny. Týmto spôsobom sa aplikuje elektrický prúd, ktorý spôsobuje, že sa voda rozkladá na svoje ióny. Tieto zase migrujú k zodpovedajúcim pólom, to znamená, že katióny migrujú ku katóde a anióny k anóde. V alternatívnych zónach je teda kvapalina koncentrovanejšia a v iných je menej koncentrovaná v iónoch. Koncentrovaná časť iónov sa vyhodí a vyčistená voda sa vyhodí do životného prostredia.

* Chlórovanie: Chlór (plynný chlór alebo chlórnan sodný) sa pridáva do vody na dve hlavné činnosti, ktorými sú (1) zničiť alebo zrušiť aktivitu patogénnych mikroorganizmov, rias a baktérií a (2) pôsobia ako oxidačné činidlo organických a anorganických zlúčenín prítomných vo vode. Okrem toho, že vedie k dezinfekcii, môže viesť aj k pridaniu „chlóru“ kontrola zápachu, odstránenie BOD (Biochemical Oxygen Demand), kontrola proliferácie mušiek, ničenie kyanidu a fenolov, ako aj odstránenie dusíka.

* Ozonácia: Ozón (O.₃) sa používa, pretože pôsobí ako silné oxidačné činidlo a okrem toho, že je ľahko absorbovateľný vodou. Používa sa hlavne na oxidáciu biologicky neodbúrateľných organických zlúčenín.

molekula ozónu

* PAO (pokročilé oxidačné procesy): Okrem ozónu sa môže chemická oxidácia uskutočňovať aj pomocou peroxidu vodíka alebo iného bežného oxidačného činidla. Na urýchlenie týchto procesov sa používajú extrémne oxidujúce a slabo selektívne radikály, ktoré je možné získať. prostredníctvom rôznych kombinácií ultrafialového žiarenia, peroxidu kyslíka, ozónu a fotokatalyzátory.

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Terciárne čistenie odpadových vôd“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tratamentos-terciarios-efluentes.htm. Prístup k 28. júnu 2021.