Epurarea apelor uzate - tehnologii, procese implicate si importanta unei activitati cruciale pentru un viitor sustenabil

Epurarea apelor uzate - tehnologii, procese implicate si importanta unei activitati cruciale pentru un viitor sustenabil

   Tratarea apelor uzate reprezinta procesul de eliminare a poluantilor si a contaminantilor din apele care au fost folosite, de exemplu, in cadrul menajului gospodariilor sau in diverse alte scenarii, transformandu-le in lichid sigur pentru evacuare in mediul inconjurator sau pentru diverse reutilizari.

   Tratarea apelor uzate este cruciala pentru protejarea sanatatii publice, conservarea mediului si economisirea resurselor de apa. In ultimii ani, cererea de instalatii de epurare si drenare a apelor uzate a crescut semnificativ datorita cresterii populatiei, urbanizarii rapide, dar si a industrializarii. Tocmai de aceea, scopul acestui articol este de a oferi o imagine de ansamblu, cuprinzatoare, asupra metodelor si tehnologiilor care stau la baza epurarii apelor uzate. Articolul va explora diferitele procese implicate in tratarea apelor uzate si tehnologiile utilizate, asa cum ar fi fosele septice, statiile de epurare sau tunelele de percolare si, de asemenea, se va discuta despre importanta si eficienta epurarii apelor uzate urbane si despre cea a epurarii biologice. Parcurgand randurile acestui articol, vei dobandi o intelegere mai buna a subiectului tratarii apelor uzate, in general, si a rolului pe care aceasta operatiune tehnologica il joaca in mentinerea unui mediu inconjurator curat si sustenabil.

1. Tratarea apelor uzate si principiul de functionare al statiilor de epurare

   Majoritatea statiilor de epurare a apelor uzate au drept principiu de functionare combinarea mai multor metode de tratare a apelor, metode al caror specific depinde si de tipul de ape uzate de tratat, fie ca este vorba de ape uzate menajere, fie ca este vorba de ape uzate industriale.

   Statiile de epurare a apelor uzate sunt proiectate pentru a elimina poluantii si contaminantii din apele uzate printr-o serie de procese fizice, chimice si biologice. Principiul de functionare al unei statii de epurare a apelor uzate poate fi rezumat in trei etape principale: tratare primara, tratare secundara si epurare tertiara.

   In timpul etapei de tratare primara, apele uzate intra in instalatie si sunt supuse unui tratament preliminar pentru a indeparta solidele mari prezente in suspensie si resturile de orice alta natura. Acest lucru se realizeaza, de obicei, printr-o serie de site si rezervoare speciale de decantare.

   Dupa epurarea primara, apa rezultata, aflata inca la nivel de apa uzata, trece la etapa de epurare secundara, unde este tratata prin intermediul diverselor procese biologice care au scopul de a indeparta materia organica dizolvata sau aflata in suspensie. Cea mai comuna metoda folosita pentru tratarea secundara este procesul cu namol activ, care presupune introducerea de aer in apa uzata pentru a favoriza cresterea microorganismelor care descompun materia organica.

   Odata ce epurarea secundara este finalizata, apa uzata trece la etapa de tratare tertiara, unde este supusa unor procese fizice si chimice ulterioare pentru a indeparta contaminantii si impuritatile ramase. Aceasta etapa implica de obicei utilizarea de filtre, cum ar fi filtrele cu nisip, si metode de dezinfectie, cum ar fi clorinarea sau tratarea cu raze ultraviolete, pentru a elimina bacteriile si agentii patogeni daunatori, metode folosite in special in statiile moderne de tratare a apelor uzate la nivel municipal.

   Functionarea statiilor de tratare a apelor uzate necesita monitorizare si intretinere atenta pentru a se asigura ca procesul de epurare functioneaza eficient si complet. In randurile urmatoare, vom descoperi, pe larg, metodele si procesele care pot fi folosite la epurarea apelor uzate sau reziduale.

2. Procese si metode de epurare a apelor uzate - epurare mecanica, tratament chimic, epurarea biologica etc.

   Exista mai multe metode de tratare utilizate pentru epurarea apelor uzate si a altor forme de ape reziduale. Alegerea metodei depinde de mai multi factori, inclusiv de tipul de apa uzata, nivelul necesar de tratare, destinatia ulterioara a apelor tratate si resursele tehnice disponibile.

   Ca regula generala, epurarea apelor uzate implica folosirea mai multor metode combinate in succesiune, dupa cum urmeaza:

• Tratarea apelor uzate in mod fizic sau mecanic

  Aceasta metoda implica utilizarea unor procese fizice pentru a indeparta impuritatile si suspensiile grosiere din apele uzate. Cea mai obisnuita metoda de tratament fizic este filtrarea mecanica, care implica utilizarea sitelor sau gratarelor speciale pentru a indeparta solidele sub forma particulelor mari.

  Acest tratament preliminar al apelor uzate ajuta, de asemenea, la protejarea restului de componente ale instalatiei din aval de deteriorare si de eventuala infundare. Alte metode de tratament fizic includ sedimentarea si flotarea, metode care pot fi considerate un pas suplimentar al metodei de tratare fizica, pas care implica indepartarea solidelor organice si anorganice din apa uzata. Acest lucru se face, de obicei, folosind rezervoare de sedimentare sau decantare, care permit solidelor sa se depuna pe fundul rezervorului. Solidele decantate sau namolul sunt apoi indepartate si tratate in continuare.

• Tratament chimic

  Aceasta metoda de tratare a apelor uzate, folosita, mai ales, in zona statiilor municipale de epurare, implica utilizarea de substante chimice pentru a indeparta contaminantii si impuritatile din apele uzate. Cele mai des folosite metode de tratare chimica sunt coagularea si flocularea, care implica adaugarea de substante chimice in apa uzata pentru a lega la nivel molecular si a indeparta impuritatile in suspensie. Alte metode de tratament chimic includ oxidarea, dezinfectia si adsorbtia.

• Tratarea biologica

  Aceasta metoda de epurare a apelor uzate implica utilizarea microorganismelor pentru a descompune materia organica aflata in compozitia lichidului. Cea mai comuna metoda de tratare biologica este reprezentata de procesul in care se foloseste namolul activ si care presupune utilizarea rezervoarelor de aerare pentru a favoriza cresterea microorganismelor care descompun materia organica. Alte metode de tratare biologica includ filtre de scurgere, contactori biologici rotativi si reactoare biologice discontinue de secventiere. De asemenea, in cadrul tratamentului biologic al apelor uzate pot fi folosite si asa numitele membrane biologice. Procesul specific utilizat va depinde de factori precum volumul si caracteristicile apei uzate care este tratata, precum si de cerintele reglementarilor de mediu locale.

  In timpul procesului de epurare biologica, microorganismele din namolul activat se hranesc cu materia organica din apele uzate, descompunand-o in compusi mai simpli, cum ar fi dioxidul de carbon, apa si biomasa. Biomasa produsa in timpul procesului se depune pe fundul rezervorului, unde este fie indepartata, fie eliminata, fie refolosita, dupa cum este necesar.

  Pe langa eliminarea materiei organice din apele uzate, tratarea biologica poate ajuta si la eliminarea substantelor din gama azotului si a fosforului care pot provoca eutrofizare si alte probleme destul de grave de mediu daca nu sunt tratate in mod corespunzator inainte de deversarea apelor tratate in ape curgatoare sau in panza freatica.

  In general, tratarea biologica este o componenta critica a sistemelor moderne de tratare a apelor uzate, contribuind la asigurarea faptului ca resursele de apa raman curate si sigure atat pentru sanatatea umana, cat si pentru prezervarea mediului inconjurator.

• Tratarea cu membrana

  Aceasta metoda implica utilizarea membranelor pentru a filtra contaminantii si impuritatile din apele uzate. Cea mai comuna metoda de tratare cu membrana este osmoza inversa, care foloseste o membrana semi-permeabila pentru a filtra impuritatile. Alte metode de tratare cu membrane includ ultrafiltrarea si nanofiltrarea.

  Fiecare metoda de epurare a apelor uzate are avantajele si dezavantajele sale, iar alegerea metodei utilizate depinde de nevoile specifice ale statiei de epurare. Aceste procese de baza sunt utilizate in diverse combinatii si secvente pentru tratarea apelor uzate, in functie de nevoile specifice ale statiei de epurare si de calitatea apei uzate afluente.

3. Necesitatea si eficienta epurarii apelor uzate urbane

   Tratarea apelor uzate urbane este un proces esential pentru protejarea sanatatii publice si a mediului. Pe masura ce populatia continua sa creasca si zonele urbane devin mai dens populate, nevoia de epurare eficienta a apelor uzate, in special a celor menajere, devine din ce in ce mai importanta.

   Scopul principal al epurarii apelor uzate urbane este de a proteja calitatea apei panzei freatice si a apelor curgatoare si de a preveni raspandirea bolilor transmise prin aceste medii. Indepartand contaminantii si impuritatile din apele uzate inainte ca acestea sa fie deversate in apele curgatoare sau direct in sol (de unde acestea pot ajunge in panza freatica), tratarea apelor uzate menajere ajuta la protejarea sanatatii populatiei si a vietii si ecosistemelor acvatice, in general.

   Pe langa protectia sanatatii publice si a mediului, tratarea apelor uzate urbane ofera si alte cateva beneficii. De exemplu, apele uzate tratate pot fi refolosite (in cazul in care sunt colectate) pentru irigarea terenurilor cultivate si pentru alte utilizari ale apei nepotabile, ceea ce poate ajuta la conservarea resurselor de apa dulce, in special in zonele aride, unde rezervele subterane sau ale apelor curgatoare sunt extrem de reduse. Apele uzate tratate pot fi folosite si pentru a reincarca acviferele subterane, ceea ce poate ajuta la refacerea resurselor de apa epuizate si poate asigura, astfel, necesarul pentru irigatii in domeniul agriculturii in zone secetoase.

   Tratarea eficienta a apelor uzate urbane joaca, de asemenea, un rol important in indeplinirea cerintelor de reglementare si de reducere a poluarii generale asupra mediului. Prin tratarea apelor uzate la standarde inalte, statiile de epurare pot indeplini cerintele calitative necesare privind deversarea si pot minimiza efectul nociv al deversarilor asupra apelor curgatoare si a ecosistemelor din apropiere.

4. Tratarea apelor uzate menajere - tehnologii eficiente si instalatii moderne folosite in prezent

Exista o varietate de tehnologii utilizate in tratarea apelor uzate pentru a elimina contaminantii si a produce o apa care poate fi apoi deversata in mod sigur in sol. Unele dintre cele mai comune tehnologii care pot fi folosite si in mod individual in zone rezidentiale includ:

• Fosele septice

  Ca tehnologie de tratare a apelor uzate menajere, fosele septice sunt rezervoare subterane care folosesc o combinatie de procese naturale si componente mecanice pentru tratarea apelor uzate din gospodarii, provenite de la diverse intreprinderi si chiar de la comunitati de mici dimensiuni. Rezervorul fosei septice permite separarea solidelor si a lichidelor, solidele depunandu-se in partea de jos, iar apa uzata lichida iese din rezervor si este supusa tratarii ulterioare, eventual cu un sistem de filtrare biologica.

• Statiile de epurare a apelor uzate

  O tehnologie superioara de tratare a apelor uzate, statiile de epurare sunt instalatii la scara ceva mai larga decat fosele septice care trateaza apele uzate intr-un mod mai eficient decat acestea din urma. Procesul de tratare implica, de obicei, o serie de procese de aerare, decantare si extragere mecanica a apei tratate pentru a elimina contaminantii si a produce apa curata care poate fi deversata in siguranta inapoi in mediu.

• Tunelele de percolare

  Folosite mai ales in zonele suburbane si rurale in care nu exista acces la reteaua de canalizare, tunelele de percolare sunt structuri subterane care folosesc gravitatia si procesele naturale pentru tratarea apelor uzate. Tunelele de percolare sunt umplute cu un mediu poros, cum ar fi pietrisul sau nisipul, ceea ce permite apei uzate sa se infiltreze incet prin acest mediu filtrant si sa treaca prin procese naturale de tratare, cum ar fi sedimentarea, filtrarea si tratarea biologica.

• Bioreactoare cu membrana

  Acestea sunt sisteme avansate de tratare a apelor uzate care combina tratarea biologica cu tehnologia de filtrare cu membrana. Procesul implica utilizarea microorganismelor pentru a descompune materia organica din apele uzate, urmata de utilizarea membranelor pentru a filtra contaminantii si a produce apa curata.

• Tratarea electrochimica

  Aceasta este o tehnologie emergenta de tratare a apelor uzate care utilizeaza reactii electrochimice pentru a indeparta contaminantii din apele uzate. Procesul implica utilizarea electrozilor si a unui curent electric de o anumita tensiune pentru a descompune materia organica si a indeparta contaminantii precum metalele grele, agentii patogeni si produsele de origine farmaceutica existente in compozitia apelor uzate.

  In concluzie, tratarea apelor uzate este un proces critic pentru protejarea sanatatii publice si a mediului si pentru asigurarea utilizarii durabile a resurselor noastre de apa. Prin utilizarea diferitelor tehnologii si procese de tratare, se pot elimina in mod eficient contaminantii din apele uzate si se poate atinge un nivel acceptabil al apelor rezultate care pot fi deversate apoi, in siguranta, inapoi in mediu.

Sursa foto: Pixabay.com