Co je terciární čištění odpadních vod

Terciární čištění odpadních vod je konečná fáze procesu čištění splašků nebo odpadních vod předtím, než je vypuštěn do životního prostředí nebo znovu použit pro různé účely. Tato fáze zahrnuje odstranění všech zbývajících znečišťujících látek a kontaminantů, které nebyly odstraněny během primárního a sekundárního procesu čištění. Terciární čištění je důležité, protože pomáhá zajistit, aby odpadní vody vypouštěné do životního prostředí byly kvalitnější a méně škodlivé pro veřejné zdraví a životní prostředí.

Terciární léčba obvykle zahrnuje použití pokročilých technologií úpravy, jako je filtrace, dezinfekce a odstraňování živin . Tyto technologie mohou účinně odstraňují organické a anorganické kontaminanty, patogeny a živiny z odpadní vody, takže je bezpečná pro vypouštění nebo opětovné použití . Terciární čištění je často vyžadováno ekologickými předpisy, zejména v oblastech, kde vypouštění odpadních vod může mít významný dopad na životní prostředí a veřejné zdraví.

Čištění odpadních vod je proces odstraňování znečišťujících látek a kontaminantů z odpadních vod nebo odpadních vod před jejich vypuštěním do životního prostředí nebo opětovným použitím pro různé účely. Existují tři hlavní stupně čištění odpadních vod: primární čištění, sekundární čištění a terciární čištění.

Primární léčba: První fáze čištění odpadních vod zahrnuje fyzikální procesy, které odstraňují velké pevné látky a nečistoty z odpadní vody. To zahrnuje prosévání a sedimentaci, kdy odpadní voda prochází síty a usazovacími nádržemi, aby se odstranily nerozpuštěné pevné látky a jiné velké materiály.

Sekundární léčba: Druhý stupeň čištění odpadních vod zahrnuje biologické procesy, které rozkládají a odstraňují rozpuštěné a suspendované organické látky z odpadních vod. Toho je dosaženo použitím mikroorganismů, které spotřebovávají a rozkládají organickou hmotu v odpadní vodě. Mezi běžné procesy sekundárního čištění patří systémy s aktivovaným kalem, skrápěcí filtry a rotační biologické stykače.

Terciární léčba: Konečná fáze čištění odpadních vod, terciární čištění, zahrnuje pokročilé technologie čištění, které dále odstraňují veškeré zbývající znečišťující látky a kontaminanty, které nebyly odstraněny během primárního a sekundárního čištění. Terciární čištění obvykle zahrnuje použití filtrace, dezinfekce a procesů odstraňování živin k výrobě vysoce kvalitní vyčištěné odpadní vody, kterou lze bezpečně vypustit do životního prostředí nebo znovu použít pro různé účely.

Terciární léčebné metody

Existuje několik metod terciárního čištění odpadních vod, které lze použít k dalšímu odstranění znečišťujících látek a kontaminantů z odpadních vod. Mezi tyto metody patří:

Filtrace: Filtrace zahrnuje průchod odpadní vody přes porézní materiál, který odstraňuje suspendované pevné látky, koloidní částice a další nečistoty. Některé běžné typy filtrace používané v terciárním čištění zahrnují:

• Písková filtrace: kde odpadní voda prochází vrstvou písku, aby se odstranily částice a nečistoty.
• Filtrace aktivním uhlím: kde odpadní voda prochází vrstvou aktivního uhlí, které dokáže z vody odstranit organické sloučeniny, pachy a barvy.
• Mikrofiltrace a ultrafiltrace: kde odpadní voda prochází membránami s malými póry k odstranění suspendovaných pevných látek, patogenů a jiných nečistot.
• Reverzní osmóza: kde odpadní voda prochází pod tlakem polopropustnou membránou, která odstraňuje rozpuštěné nečistoty, jako jsou soli, minerály a některé organické sloučeniny.

Dezinfekce: Dezinfekce zahrnuje použití chemických nebo fyzikálních procesů k usmrcení nebo inaktivaci patogenů, jako jsou bakterie, viry a prvoky. Některé běžné dezinfekční metody používané v terciární léčbě zahrnují:

• Chlorace: kde se chlór přidává do odpadní vody, aby zabil patogeny.
• UV dezinfekce: kde je odpadní voda vystavena ultrafialovému světlu, které může zabíjet nebo inaktivovat patogeny.
• Ozonizace: kde se do odpadní vody přidává plynný ozón, který může oxidovat a odstraňovat nečistoty a zabíjet patogeny.

Odstranění živin: Odstraňování živin zahrnuje odstranění přebytečných živin, jako je dusík a fosfor, z odpadních vod. Toho lze dosáhnout biologickými nebo chemickými procesy. Některé běžné metody odstraňování živin používané v terciární léčbě zahrnují:

• Biologické odstraňování živin: kde se mikroorganismy používají k odstranění přebytečných živin z odpadních vod.
• Chemické odstraňování živin: kde se do odpadní vody přidávají chemikálie, jako je kamenec nebo chlorid železitý, aby se odstranily přebytečné živiny.

Membránová technologie: Membránová technologie zahrnuje použití membrán k odstranění nečistot a kontaminantů z odpadních vod. To zahrnuje procesy jako:

• Membránové bioreaktory (MBR): kde MBR membrány se používají ve spojení s procesy biologického čištění k odstranění nečistot.
• Reverzní osmóza (RO): kde odpadní voda prochází přes semipermeabilní membránu k odstranění nečistot a kontaminantů.
• Nanofiltrace (NF): kde se používají membrány s malými póry k odstranění nečistot a kontaminantů z odpadních vod.

Pokročilé oxidační procesy (AOPs) : AOP zahrnují použití chemických reakcí k oxidaci a rozkladu nečistot a kontaminantů v odpadních vodách. Některé běžné AOP používané v terciární léčbě zahrnují:

• Procesy založené na ozonu: kde se plynný ozón používá k oxidaci a rozkladu nečistot v odpadních vodách.
• Procesy založené na peroxidu vodíku: kde se peroxid vodíku používá k vytváření hydroxylových radikálů, které mohou oxidovat a rozkládat nečistoty.
• Fotokatalýza: kde se fotokatalyzátor používá k vytvoření reaktivních látek, které mohou oxidovat a rozkládat nečistoty v odpadní vodě.

Aplikace terciární léčby

Terciární čištění je důležitým krokem v procesu čištění odpadních vod, protože může produkovat vysoce kvalitní vyčištěné odpadní vody, které lze bezpečně vypustit do životního prostředí nebo znovu použít pro různé účely. Některé běžné aplikace terciárně vyčištěné odpadní vody zahrnují:

• Zavlažování: Terciálně vyčištěné odpadní vody lze využít k zavlažování zemědělských plodin, golfových hřišť a parků. Odstranění živin je důležitým faktorem při použití terciárně vyčištěné odpadní vody pro zavlažování, protože přebytek živin může způsobit environmentální problémy, jako je výkvět řas a eutrofizace.
• Průmyslové použití: Terciálně upravenou odpadní vodu lze použít v průmyslových procesech, které nevyžadují pitnou vodu, jako jsou chladicí věže, napájení kotlů a výrobní procesy.
• Ekologické vypouštění: Terciálně vyčištěná odpadní voda může být vypouštěna do životního prostředí, jako jsou řeky nebo jezera, aniž by došlo k poškození veřejného zdraví nebo životního prostředí. Odstranění živin a dezinfekce jsou důležitými hledisky při vypouštění terciárně vyčištěné odpadní vody do životního prostředí, protože přebytek živin a patogenů může způsobit environmentální problémy.
• Doplňování podzemní vody: Terciálně vyčištěná odpadní voda může být použita pro doplňování podzemních vod, kde je vstřikována do vodonosných vrstev pro doplnění zásob podzemní vody. Membránová technologie a dezinfekce jsou důležitými faktory při použití terciárně vyčištěné odpadní vody pro doplňování podzemních vod, protože mohou zajistit, že vyčištěná odpadní voda splňuje přísné normy kvality.
• Opětovné použití pitné vody: Terciálně vyčištěné odpadní vody lze dále upravovat na pitnou vodu, kterou lze využít pro zásobování pitnou vodou. Tento proces, známý jako nepřímé opětovné použití pitné vody, zahrnuje použití terciárně upravené odpadní vody jako zdroje vody pro pokročilý proces úpravy vody, který zahrnuje reverzní osmózu, pokročilou oxidaci a dezinfekci. Opětovné využití pitné vody se stává stále důležitější strategií pro hospodaření s vodou v oblastech s nedostatkem vody.

Výzvy a budoucí směry

Zatímco terciární čištění může poskytnout vysoce kvalitní vyčištěnou odpadní vodu pro různé aplikace, stále existují určité výzvy a oblasti pro budoucí zlepšení. Některé z těchto výzev a budoucích směrů zahrnují:

• Spotřeba energie: Mnoho metod terciárního ošetření vyžaduje značné množství energie, jako je reverzní osmóza, která může být energeticky náročná. Hledání způsobů, jak snížit spotřebu energie v procesech terciárního čištění, bude důležité pro zvýšení jejich udržitelnosti.
• Náklady: Terciární léčba může být nákladná a náklady mohou být překážkou širokého přijetí. Pro zvýšení jejího využití bude důležité najít způsoby, jak snížit náklady na terciární léčbu při zachování její účinnosti.
• Vnímání veřejnosti: S používáním vyčištěných odpadních vod může být spojeno stigma, i když prošly terciárním čištěním. Vzdělávání veřejnosti o bezpečnosti a výhodách terciárně čištěných odpadních vod bude důležité pro zvýšení jejich akceptace a využití.
• Vznikající kontaminanty: Existují obavy z nově se objevujících kontaminantů, jako jsou léčiva, produkty osobní péče a mikroplasty, které nelze účinně odstranit tradičními metodami terciárního ošetření. Pro ochranu veřejného zdraví a životního prostředí bude důležité vyvinout a zavést nové metody čištění, které dokážou účinně odstranit tyto kontaminanty.
• Klimatická změna: Změna klimatu může ovlivnit dostupnost a kvalitu vodních zdrojů, což může mít dopad na účinnost procesů terciárního čištění. Přizpůsobení se dopadům změny klimatu a rozvoj odolnějších vodohospodářských strategií bude důležité pro zajištění trvalé účinnosti terciárního čištění.