Afvalwaterzuivering is een meerfasenproces dat erop gericht is verontreinigende stoffen en verontreinigingen uit afvalwater te verwijderen om het water te zuiveren zodat het in het milieu kan worden geloosd of kan worden hergebruikt. Dit proces is van cruciaal belang in zowel de gemeentelijke als de industriële sector om te voldoen aan wettelijke voorschriften, het milieu te beschermen en waterbronnen te behouden. De behandeling van afvalwater bestaat uit mechanische, biologische, chemische en fysische processen, die op verschillende manieren worden geharmoniseerd en gecombineerd, afhankelijk van de oorsprong en vervuiling van het afvalwater.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond en stadia van afvalwaterbehandeling
De behandeling van afvalwater bestaat meestal uit verschillende stappen, van grove zuivering en biologische afbraakprocessen tot chemische eindbehandeling. Afhankelijk van de specifieke vereisten wordt het afvalwater in afvalwaterzuiveringsinstallaties op verschillende manieren behandeld.
1e mechanische fase - voorbehandeling
Mechanische voorbehandeling is de eerste stap in afvalwaterbehandeling en wordt gebruikt om grove vaste stoffen en gesuspendeerde vaste stoffen uit het afvalwater te verwijderen. Fysieke methoden zoals zeven, zandvangers, vetafscheiders en bezinktanks worden hier gebruikt.
- Harken en zeven: deze verwijderen grove vaste deeltjes zoals papier, plastic of organisch materiaal dat het systeem kan verstoppen.
- Zandvanger: Zand, grind en andere zwaardere deeltjes worden hier afgescheiden om de processtappen stroomafwaarts te ontlasten.
- Vetafscheider: Oliën en vetten die op het wateroppervlak drijven, worden opgevangen in speciale afscheiders.
Mechanische reiniging zorgt ervoor dat het afvalwater zich in een toestand bevindt die een effectieve behandeling in de volgende fasen mogelijk maakt.
Foto: Voorbeeld van een beluchte gritkamer die bezinkende grove vaste stoffen verwijdert, evenals drijvende en vettige stoffen. Het systeem maakt deel uit van de voorbehandeling van ons ALMA BHU BIO systeem.
2. biologische fase - afbraak van organische stoffen
In de biologische fase worden organische onzuiverheden in het afvalwater afgebroken met behulp van micro-organismen. Dit is een belangrijke stap in de behandeling van afvalwater, omdat de meeste organische stoffen in afvalwater biologisch afbreekbaar zijn. De meest gebruikte biologische processen zijn
Geactiveerd slibproces:
In dit proces wordt het afvalwater in beluchtingstanks gemengd met actief actief slib dat bestaat uit micro-organismen. Deze micro-organismen breken de organische stoffen af door toevoeging van zuurstof.
Reactoren met een vast bed en met een zwevend bed:
In deze reactoren worden micro-organismen gekoloniseerd op dragermaterialen waar het afvalwater doorheen stroomt. Deze reactoren bieden een hoge biologische zuiveringsprestatie met een kleine voetafdruk.
Denitrificatie en nitrificatie:
Deze twee biologische processen dienen om stikstofverbindingen af te breken. Bij nitrificatie wordt ammonium geoxideerd tot nitraat, terwijl bij denitrificatie nitraat wordt gereduceerd tot gasvormige stikstof, die als een onschadelijk gas in de atmosfeer ontsnapt.
Een bijzonder voorbeeld van de biologische fase is het gebruik van biogasinstallaties zoals onze ALMA BHU GMR, die worden gebruikt voor de anaerobe vergisting van rioolslib. Hierbij wordt onder uitsluiting van lucht biogas (bestaande uit methaan en kooldioxide) geproduceerd, dat kan worden gebruikt voor energie. Dit maakt afvalwaterzuivering gedeeltelijk zelfvoorzienend op het gebied van energie.
Afbeelding: Foto van onze biologisch geactiveerde filtratie, een combinatieproces van mechanische reiniging en biologische afbraak(ALMA BHU BAF)
3e chemisch-fysische fase - verwijdering van verontreinigende stoffen
In de chemisch-fysische fase worden specifieke verontreinigende stoffen verwijderd die niet of moeilijk door biologische processen kunnen worden verwijderd. Dit is vooral belangrijk voor industrieel afvalwater, dat vaak specifieke verontreinigende stoffen bevat zoals zware metalen, organische oplosmiddelen of andere chemische verbindingen. Afvalwaterzuiveringsinstallaties die werken volgens het principe van precipitatie en flocculatie worden in de volksmond vaak CP-installaties (chemisch-fysische installaties) genoemd.
Precipitatie en uitvlokking:
Chemische neerslagmiddelen, zoals aluminiumzouten of ijzerchloride, worden toegevoegd om opgeloste stoffen om te zetten in vaste deeltjes. Deze deeltjes vormen vlokken die worden verwijderd door bezinking of flotatie.
Flotatie:
Fijn verspreide luchtbellen binden zich aan zwevende vaste stoffen en brengen ze naar de oppervlakte, waar ze worden afgeschept. Flotatie is bijzonder geschikt voor het verwijderen van vetten, oliën en zeer fijne vaste stoffen.
In technische termen worden flotatiesystemen opgeloste luchtflotatie genoemd, omdat het water eerst verzadigd wordt met lucht onder druk en vervolgens drukloos wordt gemaakt. Dit drukverlagingsproces creëert fijne luchtbelletjes die zich aan de verontreinigende stoffen hechten en ze laten drijven. Een voorbeeld van zo'n flotatiesysteem is ons ALMA NeoDAF.
Neutralisatie:
Hier wordt de pH-waarde van het afvalwater geregeld om het op een waarde te brengen die geschikt is voor lozing of verdere behandelingsstappen. Zuren, basen, rookgas of CO2 worden toegevoegd om het afvalwater te neutraliseren.
Een voorbeeld van een neutralisatiesysteem is onze ALMA Neutra.
Oxidatie:
In dit stadium worden persistente organische verontreinigende stoffen omgezet in minder schadelijke verbindingen door het gebruik van oxidatiemiddelen zoals ozon of waterstofperoxide.
Afbeelding: Voorbeeld van een CP-systeem voor de verwijdering van zware metalen, AOX en koolwaterstoffen(ALMA CHEM MCW)
4. membraanproces - fijne reiniging
Moderne afvalwaterzuiveringsinstallaties maken vaak gebruik van membraanprocessen om de fijnste deeltjes, micro-organismen en opgeloste vervuilende stoffen uit afvalwater te verwijderen. De meest voorkomende processen zijn
Microfiltratie en ultrafiltratie:
Deze processen scheiden vaste stoffen en colloïden van water met behulp van fijne membranen die alleen watermoleculen en zeer kleine onzuiverheden doorlaten.
Omgekeerde osmose:
Bij omgekeerde osmose wordt water door een semi-permeabel membraan geperst dat bijna alle opgeloste stoffen tegenhoudt, inclusief zouten en organische moleculen. Omgekeerde osmose wordt vaak gebruikt bij de opwerking van afvalwater en bij de extractie van proceswater uit afvalwater.
Afbeelding: Voorbeeld van een van onze omgekeerde osmose systemen voor de productie van proceswater uit afvalwater(ALMA BHU BiosS-Treat)
5. tertiaire en quartaire fase - verwijdering van microverontreinigingen
In de tertiaire en quartaire fase wordt het afvalwater verder gezuiverd om microverontreinigingen zoals farmaceutische residuen, pesticiden en hormoonverbindingen te verwijderen. Hier worden actieve koolfiltratie, ozonisatie of UV-behandeling gebruikt. Deze processen zijn gericht op het afbreken van de kleinste spoorstoffen die zelfs na biologische en chemische zuivering in het water achterblijven.
Afbeelding: Actief koolstoffilter geïnstalleerd in GVK tanks(ALMA Fil AK)
Soorten afvalwatersystemen en toepassingsvoorbeelden
Gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties:
Gemeentelijke installaties behandelen afvalwater van huishoudens, bedrijven en kleinere industrieën. Ze bestaan meestal uit de hierboven beschreven fases en zorgen voor een uitgebreide behandeling van het afvalwater voordat het in rivieren of meren wordt geloosd.
Industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties:
Industriële installaties zijn vaak gespecialiseerde systemen die zijn afgestemd op het betreffende type afvalwater. Afvalwater van voedselproductie, galvanisatie of petrochemie vereist bijvoorbeeld specifieke chemische en fysische processen om verontreinigende stoffen te verwijderen. Chemisch-fysische installaties(CP-installaties) en flotatie-installaties(ALMA NeoDAF) worden hier vaak gebruikt.
Waterzuiveringsinstallaties:
Deze installaties behandelen afvalwater zodat het kan worden hergebruikt in industriële processen. Ze spelen een belangrijke rol in de circulaire economie en helpen het waterverbruik te verminderen.
Conclusie
De behandeling van afvalwater is een uiterst complex proces dat een combinatie van mechanische, biologische, chemische en fysische processen omvat. Afhankelijk van het type afvalwater en de wettelijke vereisten worden verschillende technologieën en processen gecombineerd om een veilige lozing of hergebruik van het water te garanderen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
