XỬ LÝ NƯỚC THẢI

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Nước thải chỉ đơn giản là nước đã được sử dụng. Nó thường chứa các chất ô nhiễm khác nhau, tùy thuộc vào những gì nó được sử dụng cho. Nó được phân thành hai loại chính, theo nguồn:

1. Nước thải sinh hoạt hoặc vệ sinh. Điều này xuất phát từ các nguồn dân cư bao gồm nhà vệ sinh, chậu rửa, tắm, và giặt ủi. Nó có thể chứa các chất thải cơ thể có chứa sinh vật gây bệnh đường ruột. 

2. Nước thải công nghiệp. Đây được thải ra bởi các quá trình sản xuất và các doanh nghiệp thương mại. Quy trình xử lý nước thải có thể chứa nước rửa bao gồm những thứ như axit dư, kim loại mạ, và các hóa chất độc hại. 

Nước thải được xử lý để loại bỏ các chất ô nhiễm (chất gây ô nhiễm). Xử lý nước thải là một quá trình để cải thiện và làm sạch nước, loại bỏ một số hoặc tất cả các chất gây ô nhiễm, làm cho nó phù hợp để tái sử dụng hoặc thải trở lại môi trường. Xả có thể để bề mặt nước, chẳng hạn như sông hoặc biển, hoặc nước ngầm nằm bên dưới bề mặt đất của trái đất. Điều trị đúng cách lý nước thải đảm bảo rằng chất lượng nước tổng thể có thể chấp nhận được duy trì. 

Ở nhiều nơi trên thế giới, kể cả ở Hoa Kỳ, vấn đề sức khỏe và bệnh thường được gây ra bởi nước thải chưa qua xử lý xả hoặc xử lý không đầy đủ. Thải như vậy được gọi là ô nhiễm nguồn nước, và dẫn đến sự lây lan của bệnh, chết cá, và phá hủy các hình thức khác của đời sống thủy sinh. Tình trạng ô nhiễm của nước có tác động nghiêm trọng trên tất cả các sinh vật sống, và có thể ảnh hưởng tiêu cực đến việc sử dụng nước để uống, nhu cầu gia đình, giải trí, câu cá, vận tải và thương mại. 

Mục tiêu của xử lý nước thải

Chúng ta không thể để nước thải theo kiểu nguy hiểm với sức khỏe con người và những dạng sống nhỏ hơn hoặc phá hủy môi trường tự nhiên.Hành tinh của chúng ta có khả năng hồi phục khác thường, nhưng nó có thể làm gì có giới hạn, chúng ta phải làm cho mục tiêu của chúng ta không bao giờ ở trong phạm vi an toàn.Điều này hạn chế đối với các nhà khoa học không phải lúc nào cũng rất rõ ràng, chúng ta phải luôn luôn hành an toàn để tránh khỏi nó.

Xử lý nước thải giảm cơ bản cơ sở vật chất hữu cơ và vật lơ lửng, để hạn chế về ô nhiễm môi trường.Nhu cầu và tiến bộ kỹ thuật trong quá trình xử lý, cần phải tiếp tục phát triển, loại bỏ chất hòa tan và chất độc.Hiện nay, khoa học nhận thức, kiến thức và đạo đức gia tăng, dẫn đến giảm khí thải gây ô nhiễm, qua phòng ngừa và tái chế chất thải khí thải với Zero, mục đích của công nghệ xử lý vật lý và hóa học, sinh học, bao gồm phương pháp. Trong quá trình xử lý gỡ bỏ hoặc tạo ra dư lượng chất phải dùng một cách an toàn xử lý và tái sử dụng hoặc xử lý.Làm sạch nước xả đến bề mặt Trái đất nước hoặc nước ngầm.Dư lượng, gọi là bùn hay sinh vật thể rắn, có thể tái sử dụng và kiểm soát vùng đất phân compost hay áp dụng.Đôi khi họ bị thiêu đốt.

Mọi người sẽ sớm từ lịch sử từ nước thải đổ xuống dòng nước trong tự nhiên, dựa vào sự phân hủy tự nhiên làm loãng và vi khuẩn.Dân số tăng dẫn đến rất nhiều nước và nước thải công nghiệp, yêu cầu hỗ trợ tự nhiên chúng ta trao tay.Một số được gọi là tiến bộ, như thành phố Boston, liên quan đến việc thu thập nước thải của xe tăng, và thả ra biển chỉ có ở sắp tới của thuỷ triều.Đâm ra biển bùn để tránh gây khiếu nại.

Cho đến thập niên 70 đầu thế kỷ 20, ở Mỹ, điều trị chủ yếu bao gồm loại bỏ vật trôi lơ lửng và vật chất hữu cơ sinh học, có thể điều trị suy thoái, và bằng cách khử trùng tiêu diệt mầm bệnh vi khuẩn.Tiêu chuẩn ở trên khắp đất nước thống nhất không được áp dụng.

Trong thập niên 70 đầu thế kỷ 20, cho đến khi khoảng 1980, thẩm mỹ và vấn đề môi trường bị nghĩ.Xử lý ở mức độ cao hơn, chất dinh dưỡng, như nitơ và phốtpho bị xóa ở nhiều nơi.

Since 1980, tập trung vào vấn đề sức khỏe liên quan đến chất độc, cho xử lý mới. Sự phát triển của công nghệ.Water quality standards là do triều đình và Chính phủ Liên bang quy định, phải phù hợp với mục tiêu điều trị.Không chỉ là người trực tiếp sức khỏe sinh vật thủy sinh, nhưng các thông số được cho là đã đặt ra tiêu chuẩn.

Các loại xử lý nước thải 

Khu vực nông thôn unsewered, đối với hầu hết các phần, sử dụng hệ thống tự hoại. Trong số này, một bể lớn, được gọi là bể tự hoại, giải quyết ra và lưu trữ các chất rắn, được một phần bị phân hủy bởi vi khuẩn kỵ khí xảy ra một cách tự nhiên. Các chất rắn phải được bơm ra ngoài và kéo bằng xe bồn đưa ra xử lý riêng biệt. Họ thường đi đến nhà máy xử lý nước thải đô thị, hoặc được tái sử dụng làm phân bón trong các chương trình ứng dụng đất quy định chặt chẽ. Chất thải lỏng được phân tán qua ống đục vào các lĩnh vực đất xung quanh bể tự hoại. 

Hầu hết các khu vực đô thị với hệ thống cống đầu tiên sử dụng một quá trình gọi là điều trị chính, mà sau này được nâng cấp lên xử lý thứ cấp. Một số khu vực, khi cần thiết, sử dụng điều trị tiên tiến hoặc đại học. Chương trình điều trị thông thường được thể hiện trong đoạn văn sau đây. 

Điều trị chủ yếu. Trong điều trị ban đầu, nổi và chất rắn lơ lửng được giải quyết và ra khỏi nước thải. 

Dòng chảy từ cống vào một rack màn hình / bar để loại bỏ lớn, vật liệu nổi như giẻ rách và gậy. 
Sau đó nó chảy qua một buồng grit nơi vô cơ nặng như đá cát và nhỏ được loại bỏ. 
Loại bỏ Grit thường được theo sau bởi một bể lắng / lắng nơi vô cơ và hữu cơ chất rắn lơ lửng được dàn xếp bên ngoài. 

Để diệt vi khuẩn gây bệnh, các chất thải cuối cùng từ quá trình xử lý được khử trùng trước khi xả ra một nguồn tiếp nhận. Clo, dưới hình thức của một dung dịch natri hypochlorite, thường được sử dụng để khử trùng. Kể từ khi clo hơn là cần thiết để cung cấp cho vi khuẩn đủ giết chết hơn sẽ được an toàn cho động vật thủy sinh trong dòng, clo dư thừa được loại bỏ bằng cách khử clo. phương pháp khử trùng thay thế, chẳng hạn như ozone hay tia cực tím ánh sáng, được sử dụng bởi một số nhà máy xử lý. 

Bùn mà lắng xuống đáy của lắng được bơm ra và dewatered để sử dụng làm phân bón, xử lý một bãi rác, hoặc đốt. Bùn đó là miễn phí của các kim loại nặng và các chất ô nhiễm độc hại khác được gọi là Đất sinh học và có thể được an toàn và có lợi tái chế làm phân bón, ví dụ. 

Xử lý thứ cấp. Điều trị chính cung cấp một sự khởi đầu tốt, nhưng, với ngoại lệ của một số outfalls đại dương, đó là không đủ để bảo vệ chất lượng nước theo yêu cầu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA). 

Với xử lý thứ cấp, các vi khuẩn trong nước thải được sử dụng để làm sạch hơn nữa nước thải. Xử lý thứ cấp, một quá trình sinh học, loại bỏ 85 phần trăm hoặc nhiều hơn các chất hữu cơ trong nước thải so với điều trị ban đầu, mà loại bỏ khoảng 50 phần trăm. 

Các quá trình cơ bản là biến thể của những gì được gọi là "bùn hoạt tính" quy trình hay "bể lọc", mà cung cấp một cơ chế cho vi khuẩn, với không khí gia tăng đối với oxy, tiếp xúc với nước thải để làm sạch nó. 

Trong quá trình bùn hoạt tính, chảy từ cống hay bể lắng sơ cấp đi vào một bể sục khí, nơi mà không khí nén được trộn với bùn được tái chế từ bể lắng thứ cấp mà theo các xe tăng sục khí. Các tái chế, hoặc kích hoạt, bùn cung cấp vi khuẩn để tiêu thụ "thức ăn" được cung cấp bởi nước thải mới trong bể sục khí, do đó tịnh hóa nó. 

Trong một bộ lọc nhỏ giọt dòng chảy nhỏ giọt trên một chiếc giường đá hoặc các phương tiện tổng hợp mà trên đó các sinh vật tinh chế tăng trưởng và liên hệ với nước thải, loại bỏ chất gây ô nhiễm trong quá trình này. Dòng chảy, cùng với sinh vật dư thừa tích tụ trên đá hoặc phương tiện truyền thông trong thời gian thanh lọc, sau đó đi đến một lắng thứ cấp. Luồng không khí đi lên qua các phương tiện truyền thông trong các bộ lọc, để cung cấp oxy cần thiết cho các sinh vật vi khuẩn. Làm rõ các dòng nước thải vào nguồn tiếp nhận, điển hình là một con sông hoặc đầm lầy, sau khi khử trùng. Bùn dư được tạo ra bởi quá trình và sau khi thu thập từ đáy của bể lắng thứ cấp nó được tách nước, đôi khi sau khi trộn với bùn tiểu học, để sử dụng làm phân bón, xử lý một bãi rác, hoặc đốt. 

Nâng cao hoặc điều trị đại học. Khi khoa học tiên tiến sự hiểu biết về cơ chế đời sống thủy sinh và ảnh hưởng sức khỏe con người, và nhu cầu nước tinh khiết đã được xác định, công nghệ phát triển để cung cấp điều trị tốt hơn. kim loại nặng, hóa chất độc hại và chất gây ô nhiễm khác có thể được gỡ bỏ từ nước thải sinh hoạt và công nghiệp đến một mức độ ngày càng tăng. Các phương pháp điều trị tiên tiến bao gồm vi lọc, hấp phụ carbon, bốc hơi / chưng cất, và kết tủa hóa học.

Công nghiệp xử lý chất thải. Tùy thuộc vào loại của ngành công nghiệp và bản chất của chất thải của nó, các ngành công nghiệp phải sử dụng các phương pháp như những người sử dụng để điều trị tiên tiến của nước thải để làm sạch nước thải có chứa chất gây ô nhiễm như kim loại nặng và các hóa chất độc hại trước khi nó có thể được thải ra. Các ngành công nghiệp được phép xả trực tiếp để nhận được nước ở dưới ô nhiễm quốc gia xả xóa bỏ hệ thống (NPDES) Hệ thống giấy phép hoặc để cống đô thị thuộc Chương trình Tiền xử lý công nghiệp. Chương trình phòng chống ô nhiễm môi trường rất hiệu quả trong việc giúp đỡ các ngành công nghiệp giảm các chất ô nhiễm xả, bằng cách loại bỏ chúng tại nguồn thông qua việc tái chế hoặc thông qua việc thay thế vật liệu an toàn hơn. Ngày càng có nhiều ngành công nghiệp đang tiếp cận hoặc đạt zero xả bằng cách làm sạch và tái sử dụng nước của họ hơn và hơn và hơn.

Kết hợp Hệ thống thoát nước Overflows

hệ thống cống thoát nước kết hợp là hệ thống cống được thiết kế để thu thập dòng chảy nước mưa, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp trong đường ống tương tự. Hầu hết thời gian, hệ thống cống thoát nước kết hợp vận chuyển tất cả nước thải của họ đến một nhà máy xử lý nước thải, nơi nó được xử lý và sau đó thải ra một cơ quan nước. Trong giai đoạn mưa lớn hoặc tuyết tan, tuy nhiên, khối lượng nước thải trong một hệ thống thoát nước kết hợp có thể vượt quá khả năng của hệ thống thoát nước hoặc nhà máy xử lý. Vì lý do này, các hệ thống cống thoát nước kết hợp được thiết kế để tràn thỉnh thoảng và xả nước thải vượt quá trực tiếp đến con suối gần đó, con sông, hoặc các vùng nước khác. Một số thiết kế sử dụng một tràn vào nhà máy xử lý mà chuyển hướng dòng chảy dư thừa để cơ sở vật chất clo để khử trùng trước khi xả.

Những tràn, được gọi là tràn cống kết hợp (CSO), chứa không chỉ nước mưa mà còn nhân không được điều trị và chất thải công nghiệp, vật liệu độc hại, và các mảnh vỡ. Họ là một mối quan tâm ô nhiễm nguồn nước chính cho khoảng 772 thành phố ở Mỹ đã kết hợp hệ thống cống.

CSO outfalls thường dẫn đến hành vi vi phạm nhận tiêu chuẩn chất lượng dòng nước và suy giảm mục đích sử dụng nước được chỉ định. Vi phạm có thể bao gồm thẩm mỹ (bao gồm floatables, dầu mỡ, màu sắc và mùi), chất rắn, chất dinh dưỡng, vi khuẩn có hại, kim loại, và giảm nồng độ oxy hòa tan.

Các khía cạnh lịch sử và quy định

Nhận thức và các hoạt động môi trường không phải là một khái niệm ngày nay:

Vào giữa những năm 1700 Benjamin Franklin và những người khác kiến nghị hội Pennsylvania để ngăn chặn sự lãng phí bán phá giá và cố gắng điều chỉnh xử lý chất thải và ô nhiễm nguồn nước. Các nước châu Âu đã tương ứng với bệnh tật chì và thủy ngân trong cuối những năm 1700. Năm 1855, Chicago đã trở thành thành phố đầu tiên của Mỹ với một kế hoạch thoát nước toàn diện, và tất cả các thị trấn Mỹ với dân số hơn 4.000 đã cống thành phố bằng năm 1905.

Năm 1899, các Từ chối Đạo luật ngăn chặn một số ô nhiễm rõ ràng của con suối và đặt quân đội Corps of Engineers Mỹ phụ trách giấy phép và quy định.

Năm 1914 các cơ quan chính phủ Hoa Kỳ đã bắt đầu khảo sát ô nhiễm suối và bến cảng. Báo cáo đệ trình bởi đầu những năm 1920 cho thấy thiệt hại nặng nề từ dầu bán phá giá, dòng chảy của tôi, nước thải chưa qua xử lý, chất thải công nghiệp.

Năm 1924 Đạo luật kiểm soát ô nhiễm dầu cấm xả từ bất kỳ tàu trong thời hạn ba dặm, ngoại trừ một cách tình cờ.

Năm 1948 Đạo luật Liên bang Ô nhiễm nước kiểm soát và hoạt động Nhà và Ủy ban Công Thượng viện trong tình trạng ô nhiễm nước đã về.

Năm 1956 Quốc hội thông qua Đạo luật Nước kiểm soát ô nhiễm, năm 1961 Đạo luật Nước sạch, và vào năm 1965 Luật Chất lượng nước, thiết lập tiêu chuẩn cho tiểu bang.

Năm 1970 Quốc hội và Chủ tịch thành lập EPA.

Năm 1972 Quốc hội thông qua Đạo Luật Ô Nhiễm Nước kiểm soát liên bang (the "Đạo luật Nước sạch").

Năm 1973 EPA ban hành giấy phép NPDES đầu tiên.

Năm 1974 Quốc hội thông qua Luật Uống nước an toàn.

1972 luật tài nguyên nước sạch.Nói là một môi trường từng đặt ra quy định các phần quan trọng nhất, 1972 liên bang của quốc gia là do luật tài nguyên nước sạch trong thập niên 60 - mốt của môi trường ngày càng quan tâm, như ở Ohio, một chuẩn bị đốt cháy sông Cuyahoga mối lo đó đẩy, unswimmable sông Potomac, và Một cái chết đang trên bờ của hồ Erie.

Mục tiêu của quốc gia với mục tiêu là "khôi phục quốc gia và duy trì dòng nước của vật lý hóa học sinh học, và tính toàn vẹn của":

1. Loại bỏ các chất gây ô nhiễm khí thải điều hướng đến nước Mỹ;

2. Tạm thời đạt được một mức độ cung cấp nước, cá, động vật có vỏ bảo vệ, động vật hoang dã và Entertainment ("câu cá, bơi" mục tiêu).

Để giúp thực hiện điều này, sau đây đã được thành lập:

Một chương trình cấp nhà nước để hỗ trợ việc xây dựng các nhà máy xử lý nước thải; chương trình NPDES, với mục tiêu là để loại bỏ thải để nước Mỹ; và các tiêu chuẩn kỹ thuật hoặc giới hạn xả mà phải được đáp ứng, dựa trên các tiêu chuẩn chất lượng nước theo quy định của tiểu bang.

Một yêu cầu tối thiểu loại bỏ phần trăm của các chất ô nhiễm đã được bổ sung vào năm 1985.

Xử lý bậc 2 được yêu cầu, và giới hạn được đặt ra cho ba thông số lớn nước thải: nhu cầu oxy sinh học, chất rắn lơ lửng, và độ pH.

Luật tài nguyên nước năm 1987 thực hiện một số thay đổi, giải quyết (1) các chất ô nhiễm độc hại dư thừa trong một số vùng biển và (2) ô nhiễm nguồn không đáng kể. Các chương trình tài trợ xây dựng đã được loại bỏ và thay thế bằng tài chính dự án vay vốn quỹ quay vòng, lãi suất thấp lãi suất. Việc sửa đổi được thông qua vào năm 1987 cũng đề cập điều khiển nước mưa và giấy phép, quy định các chất độc trong bùn, và các vấn đề ở các cửa sông. Hình phạt đã được thêm vào cho vi phạm giấy phép. Cũng bắt đầu được quy định bùn-xử lý và tài trợ cho các nghiên cứu liên quan đến không đáng kể và các nguồn ô nhiễm độc hại.

Hành động 1972 đã cung cấp thành tựu đáng kể, nhưng vẫn còn một chặng đường dài để đi. Bốn mươi phần trăm của vùng biển được đánh giá bởi các quốc gia vẫn không đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước, chủ yếu là do ô nhiễm từ các nguồn không đáng kể. Khác với từ cơn bão hoặc kết hợp tràn cống bão, hầu hết các vấn đề còn lại không phải là từ ống (nguồn điểm) nhưng từ các nguồn như canh tác và dòng chảy lâm nghiệp, công trường, đường phố đô thị (nước mưa), ô tô, và depositions khí quyển, chẳng hạn kể từ khí thải nhà máy điện (nguồn không đáng kể). cách tiếp cận hiện tại để giải quyết vấn đề ô nhiễm không đáng kể bao gồm nhắm mục tiêu và cho phép bởi lưu vực sông nhất định và TMDL (tổng tải trọng tối đa hàng ngày cho một đoạn sông) đánh giá.

Nhiều người trong số các cơ sở được tài trợ bởi các khoản tài trợ xây dựng liên bang, trong đó tạo nên cơ sở hạ tầng thu gom nước thải và xử lý, đang mặc ra và bây giờ là cở nhỏ. Nhiều, rất nhiều đô la là cần thiết để tiếp tục cung cấp điều trị đầy đủ để duy trì hiện trạng, hãy để một mình đáp ứng nhu cầu của một dân ngày càng tăng.

Các quốc gia khác:

Thật không may, kể từ cuộc Cách mạng công nghiệp, hầu hết các con sông của châu Âu (không giống như ở Mỹ) đã được sử dụng để vận chuyển chất thải ra biển, dẫn đến nguy hại cho sức khỏe con người và thủy sản và gây ô nhiễm ven biển. Trong thời gian trước đó, các con sông có thể xử lý các chất thải bị hạn chế thải ra, qua pha loãng và thanh lọc tự nhiên.

Tiến bộ đáng kể đã được thực hiện trong xử lý nước thải vào sông của châu Âu, với những cải tiến đo lường chất lượng nước. Ngành nông nghiệp (nguồn ô nhiễm không đáng kể) đã không bắt kịp, và mức độ nitrate vẫn còn cao.

Liên minh châu Âu mười lăm quốc gia của (EU) đô thị xử lý nước thải thị đã dẫn đến sự cải thiện đáng kể trong khả năng xử lý nước thải và phương pháp. Theo Cơ quan Môi trường châu Âu, công suất xử lý tăng đã được thực hiện trong tất cả các nước EU, ngoại trừ Thụy Điển, Phần Lan và Hà Lan, nơi mà nó đã có hiệu quả. Sự gia tăng lớn nhất sẽ là ở miền nam châu Âu và Ireland. Kết quả là, EU' s Hệ thống xử lý việc thu thập và sẽ có thể đối phó với tất cả thải hữu cơ từ hầu hết các quốc gia thành viên vào năm 2005. Ở Phần Lan và Thụy Điển hầu hết các nước thải đã được điều trị tại nhà máy đại học trong những năm 1980.

Bể lắng: Một bể lắng, thường do con người tạo ra, thu thập và lưu lượng nước chậm do đó chất rắn lơ lửng (trầm tích) có thời gian để kết tủa hoặc giải quyết lên khỏi mặt nước. Một số ứng dụng của ao lắng bao gồm chụp dòng chảy từ các trang trại (chất thải nông nghiệp), các dự án xây dựng (trầm tích đất) và mỏ (trầm tích và chất thải độc hại). Ao lắng cuối cùng điền vào và phải được nạo vét để duy trì hoạt động. Nước bị ô nhiễm từ các mỏ bị bỏ rơi được chuyển hướng đến ao lắng để loại bỏ các chất rắn như oxit sắt. Khi nạo vét, các trầm tích phải được xử lý như chất thải ô nhiễm. Dự án thí điểm đang được triển khai để lấy lại oxit sắt để sử dụng trong các chất màu sơn.

Vùng ngập nước: Được xây dựng vùng đất ngập nước là vùng đất ngập nước mà đặc biệt được xây dựng với mục đích xử lý nước thải và được sử dụng ở vị trí của vùng đất ngập nước tự nhiên. Họ cung cấp một mức độ xử lý nước thải so với vùng đất ngập nước tự nhiên, như tải trọng thủy lực của họ có thể được quản lý theo yêu cầu. Bởi vì những vùng đất ngập nước được xây dựng đặc biệt cho xử lý nước thải, họ không nên được bao gồm trong nhóm quyền tài phán, mà tránh sự vướng víu điều tiết và môi trường gắn liền với vùng đất ngập nước tự nhiên. Đây là theo quy định của Cơ quan Bảo vệ Môi trường. Quá trình điều trị có thể là hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy thuộc vào việc các vùng đất ngập nước được xây dựng với một mặt nước tiếp xúc hoặc một với dòng chảy ngầm. Những vùng đất ngập nước cũng có thể được sử dụng để loại bỏ nitơ, mà thường không được loại bỏ trong quá trình xử lý nước thải tiêu chuẩn. loại bỏ nitơ được thực hiện bằng sự tăng trưởng của đuôi mèo và lau sậy, mà tận dụng nước thải cao dinh dưỡng và do đó loại bỏ nitơ trong quá trình này. Đôi khi đuôi mèo và lau sậy phải được thu hoạch để hoàn tất quá trình gỡ bỏ.