Ładunek organiczny opisuje ilość substancji organicznych w wodzie lub ściekach, które mogą być biologicznie degradowane lub utleniane. Substancje te często pochodzą ze źródeł naturalnych, takich jak materiał roślinny, odpady zwierzęce lub aktywność drobnoustrojów, ale także ze źródeł antropogenicznych, takich jak ścieki przemysłowe, przetwarzanie żywności lub produkcja chemiczna. Zanieczyszczenia organiczne stanowią poważne wyzwanie dla uzdatniania wody, ponieważ nie tylko wpływają na wydajność systemów oczyszczania, ale mogą również stanowić zagrożenie dla środowiska i zdrowia.
Niniejszy artykuł wyjaśnia techniczne i chemiczne podstawy zanieczyszczeń organicznych, opisuje wyzwania związane z ich usuwaniem i przedstawia sprawdzone metody skutecznego usuwania w praktyce.
Spis treści
Definicja i mierzone zmienne
Obciążenie organiczne jest zwykle opisywane przez następujące parametry:
1. chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT)
- Definicja: Ilość tlenu wymagana do chemicznego utlenienia substancji organicznych w wodzie.
- Jednostka: mg O₂/l.
- Znaczenie: mierzy całkowite obciążenie, w tym związki słabo degradowalne.
2. biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT)
- Definicja: Ilość tlenu wymagana przez mikroorganizmy do biologicznego utleniania substancji organicznych.
- Jednostka: mg O₂/l, zwykle mierzone przez 5 dni (BZT5).
- Znaczenie: Wskazuje biodegradowalne substancje organiczne.
3. całkowity węgiel organiczny (TOC)
- Definicja: Ilość węgla w związkach organicznych, mierzona bezpośrednio w wodzie.
- Jednostka: mg C/l.
- Znaczenie: Uniwersalny wskaźnik zanieczyszczenia organicznego.
4. lotne związki organiczne (VOC)
- Definicja: Substancje organiczne o wysokiej lotności, które są często toksyczne lub szkodliwe dla środowiska.
- Przykłady: Rozpuszczalniki, benzen, toluen.
Źródła zanieczyszczeń organicznych
Zanieczyszczenia organiczne mogą pochodzić z różnych źródeł:
1. ścieki przemysłowe
- Przemysł spożywczy: tłuszcz, skrobia, białka, cukier.
- Przemysł chemiczny: rozpuszczalniki, kwasy organiczne, tworzywa sztuczne.
- Przemysł farmaceutyczny: pozostałości składników aktywnych, roztwory reakcyjne.
2. ścieki komunalne
- Substancje organiczne pochodzące z gospodarstw domowych, w tym odchody, środki czyszczące i odpady organiczne.
3. rolnictwo
- Wkład nawozów, pestycydów, substratów organicznych z hodowli zwierząt lub odpadów z upraw.
4. wpisy naturalne
- Kwasy humusowe, lignina i inne naturalne substancje organiczne pochodzące z rozkładu materiału roślinnego.
Zdjęcie: Nasza biologiczna instalacja osadu czynnego ALMA BHU BIO
Proces przetwarzania ładunków organicznych
Wybór odpowiedniej metody zależy od rodzaju ładunku i konkretnych wymagań.
1. procesy biologiczne
Procesy biologiczne wykorzystują mikroorganizmy do rozkładania substancji organicznych.
Aerobowe oczyszczanie ścieków:
- Przykłady: Procesy osadu czynnego, filtry typu trickling, bioreaktory membranowe (MBR).
- Zastosowanie: Degradacja łatwo biodegradowalnych związków.
- Zalety: Opłacalne, wytwarza biomasę (osad ściekowy) jako produkt uboczny.
Beztlenowe oczyszczanie ścieków:
- Przykłady: Reaktory UASB, reaktory EGSB.
- Zastosowanie: Oczyszczanie silnie zanieczyszczonych ścieków w połączeniu z produkcją biogazu.
- Zaleta: Wytwarzanie energii za pomocą biogazu.
Zdjęcie: Nasza biogazownia ALMA BHU GMR z wtórnym oczyszczaniem, recyrkulacją biomasy i tlenową obróbką końcową
2. procesy fizykochemiczne
Procesy te uzupełniają lub zastępują procesy biologiczne w przypadku substancji trudnych do degradacji.
- Usuwanie koloidalnych substancji organicznych poprzez dodanie środków strącających.
- Adsorpcja rozpuszczonych związków organicznych.
- Ultrafiltracja (UF): Usuwa cząstki stałe i koloidalne substancje organiczne.
- Odwrócona osmoza (RO): Redukuje rozpuszczone ładunki organiczne, w tym LZO.
- Ozonowanie: Utlenia substancje organiczne, redukuje zapach i kolor.
- Utlenianie UV: degradacja mikrozanieczyszczeń organicznych.
Zdjęcie: Nasz system flotacji ALMA NeoDAF z wytrącaniem i flokulacją w celu redukcji związków organicznych
Wyzwania w leczeniu stresu organicznego
Oczyszczanie zanieczyszczeń organicznych stanowi wyzwanie techniczne i operacyjne:
Różnorodność związków organicznych:
- Od łatwo degradowalnych cukrów po złożone, słabo degradowalne związki, takie jak fenole lub węglowodory aromatyczne.
Wpływ na systemy biologiczne:
- Wysokie ładunki organiczne mogą przeciążać biologiczne oczyszczalnie ścieków, prowadzić do niedoboru tlenu lub mieć toksyczny wpływ na mikroorganizmy.
Powstawanie biofoulingu:
- Substancje organiczne sprzyjają rozwojowi biofilmów, które mogą zatykać systemy takie jak systemy membranowe.
Wymogi regulacyjne:
- Zgodność z wartościami granicznymi dla ChZT, TOC i LZO w celu uniknięcia zanieczyszczenia środowiska.
Wnioski
Oczyszczanie zanieczyszczeń organicznych jest jednym z głównych zadań w przemysłowym oczyszczaniu wody i ścieków. Odpowiednie połączenie procesów biologicznych i fizykochemicznych umożliwia nie tylko spełnienie wymogów prawnych, ale także efektywne wykorzystanie zasobów poprzez recykling wody i odzyskiwanie energii. Dzięki innowacyjnym technologiom i niestandardowym rozwiązaniom, uzdatnianie wody może być dostosowane do specyficznych wymagań danej branży w celu osiągnięcia zrównoważonych i ekonomicznych rezultatów.
Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych produktów, prosimy skontaktować się z nami w dowolnym momencie!
