מערכת טיהור שפכים ביתית ציוד תהליך מפעל לניהול שפכים

החומרים המתכלים הנפוצים ביותר במכוני טיהור שפכים

בתהליך של טיפול בשפכים, עלינו להשתמש בחומרים הבאים:

(1) חומר מחמצן: כלור נוזלי או דו תחמוצת כלור או מי חמצן,

(2) סוכן מסיר קצף: הכמות קטנה מאוד;

(3) חומר צפצופים: פוליאלומיניום כלוריד או פוליאקרילאמיד אניוני וקטיוני, הידוע גם כפאם אניוני או פאם קטיוני,

(4) סוכן צמצום: הידרט סולפט ברזל וכן הלאה;

(5) נטרול חומצה-בסיס: חומצה גופרתית, סיד חצוי, סודה קאוסטית וכו'

(6) חומרים כימיים להסרת זרחן וחומרים אחרים.

שיטה פיזית: הסר מוצקים מרחפים ושמן בלתי מסיסים בשפכים על ידי פעולה פיזית או מכנית; סינון, משקעים, הפרדה צנטריפוגלית, ציפה וכו'.

שיטה כימית: הוספת חומרים כימיים, באמצעות תגובות כימיות, משנה את התכונות הכימיות או הפיזיקליות של המזהמים בשפכים, כך שהם משתנה במצב כימי או פיזי, ולאחר מכן יוסרו מהמים; ניטרול, חמצון, הפחתה, פירוק, צפצופים, משקעים כימיים וכו'.

שיטה כימית פיזיקלית: שימוש בפעולה פיזיקלית וכימית מקיפה לטיהור שפכים; הפשטה, הפשטה, ספיחה, מיצוי, חילופי יונים, אלקטרוליזה, אלקטרודיאליזה, דיאליזה הפוכה וכו'

שיטה ביולוגית: שימוש במטבוליזם מיקרוביאלי, חמצון ופירוק של מזהמים אורגניים בשפכים לחומרים בלתי מזיקים, הידועה גם כשיטת טיפול ביוכימי, היא השיטה החשובה ביותר לטיפול בשפכים אורגניים; בוצה פעילה, פילטר ביולוגי, שולחן סיבובי חי, בריכת חמצון, עיכול אנאירובי וכו'.

ביניהם, שיטת הטיפול הביולוגי בשפכים מבוססת על השיטה לפיה מיקרואורגניזמים הופכים חומר אורגני מורכב לחומר פשוט וחומר רעיל לחומר לא רעיל באמצעות פעולת אנזימים. על פי דרישות החמצן השונות של המיקרואורגניזמים הממלאים תפקיד בתהליך הטיפול, ניתן לחלק את הטיפול הביולוגי לשני סוגים: טיפול ביולוגי טוב בגז (חמצן) וטיפול ביולוגי אנאירובי (חמצן). טיפול ביולוגי גז טוב הוא בנוכחות חמצן, על ידי התפקיד של נימי גז טוב לבצע. באמצעות פעילויות החיים שלהם - חמצון, הפחתה, סינתזה ותהליכים אחרים, חיידקים מחמצנים חלק מהחומר האורגני הנספג לחומר אנאורגני פשוט (CO2, H2O, NO3-, PO43- וכו') כדי להשיג את האנרגיה הנדרשת לצמיחה ו פעילות, ולהמיר את החלק השני של החומר האורגני לחומרי הזנה הנדרשים על ידי אורגניזמים כדי ליצור צמיחה ורבייה משלהם. טיפול ביולוגי אנאירובי מתבצע בהיעדר חמצן על ידי פעולתם של מיקרואורגניזמים אנאירוביים. כאשר חיידקים אנאירוביים מפרקים חומר אורגני, הם צריכים לקבל חמצן מ-CO2, NO3-, PO43- וכן הלאה כדי לשמור על דרישת החומר שלהם לחמצן, ולכן תוצרי הפירוק שלהם הם CH4, H2S, NH3 וכן הלאה. כדי לטפל בשפכים בתהליך ביולוגי, יש לנתח תחילה את הפירוק הביולוגי של מזהמים בשפכים. ישנם בעיקר שלושה היבטים: מתכלות ביולוגית, תנאי טיפול ביולוגי והגבלת הריכוז המותר של מזהמים בעלי השפעה מעכבת על פעילות החיידקים בשפכים. התכלות ביולוגית מתייחסת למידה שבה, באמצעות פעילויות החיים של אורגניזמים, ניתן לשנות את המבנה הכימי של המזהמים, ובכך לשנות את התכונות הכימיות והפיזיקליות של המזהמים. עבור גז טוב טיפול ביולוגי מתייחס לאפשרות של המרת מזהמים ל-CO2, H2O וחומרים ביולוגיים על ידי מיקרואורגניזמים באמצעות מטבוליטים ביניים ושיעור ההמרה של מזהמים כאלה בתנאי גז טובים. מיקרואורגניזמים יכולים לפרק ביעילות מזהמים אורגניים רק בתנאים מסוימים (תנאים תזונתיים, תנאי סביבה וכו'). בחירה נכונה של תנאים תזונתיים וסביבתיים יכולה לגרום לפירוק הביולוגי להתקדם בצורה חלקה. באמצעות חקר העיבוד הביולוגי, ניתן לקבוע את טווח התנאים הללו, כגון pH, טמפרטורה ויחס בין פחמן, חנקן וזרחן.

במחקר של מיחזור משאבי מים, אנשים מקדישים תשומת לב רבה להסרה של מזהמי חלקיקים ננו-מיקרוניים שונים. מזהמי חלקיקים ננו-מיקרוניים במים מתייחסים לחלקיקים עדינים בגודל של פחות מ-1um. הרכבם מורכב ביותר, כגון מינרלים שונים של חרסית עדינה, חומרים אורגניים סינתטיים, חומוס, שמן ואצות ועוד. כנשא בעל כוח ספיחה חזק, מינרלים חרסתיים עדינים סופחים לרוב יוני מתכות כבדות רעילות, מזהמים אורגניים, חיידקים פתוגניים ו מזהמים אחרים על פני השטח. חומרי חומוס ואצות במים טבעיים יכולים ליצור חומרים מסרטנים פחמימניים עם כלור בתהליך של חיטוי כלור בטיפול לטיהור מים. לקיומם של מזהמי חלקיקים ננו-מיקרוניים אלו יש לא רק השפעה ישירה או פוטנציאלית מזיקה על בריאות האדם, אלא גם מדרדר מאוד את תנאי איכות המים ומגביר את הקושי בטיפול במים, כמו בתהליך הטיפול הקונבנציונלי של שפכים עירוניים. כתוצאה מכך, הצפם של מיכל השקיעה צף כלפי מעלה ומיכל הסינון קל לחדירו, מה שגורם לירידה באיכות הקולחים ולעלייה בעלויות התפעול. טכנולוגיית הטיפול הקונבנציונלית המסורתית אינה יכולה להסיר ביעילות את המזהמים הננו-מיקרוניים הללו במים, וחלק מטכנולוגיות הטיפול המתקדמות כגון קרום סינון אולטרה ואוסמוזה הפוכה קשות לשימוש נרחב בשל השקעה ועלות גבוהה. לכן, קיים צורך דחוף לחקור ולפתח טכנולוגיה חדשה, יעילה וחסכונית לטיפול במים.