Inleiding
Afvalwaterzuivering is van cruciaal belang voor het behoud van de gezondheid van de mens en het milieu. Onbehandeld water dat geen enkele vorm van zuivering heeft ondergaan, is zeer gevaarlijk voor het milieu en de mens. Dit artikel richt zich op de verschillende soorten afvalwater en de zuiveringsprocessen die worden toegepast bij de behandeling van afvalwater, waarbij de nadruk ligt op het feit dat men het juiste zuiveringsproces moet kiezen, afhankelijk van het soort afvalwater in kwestie.
Wat is afvalwaterzuivering?
Afvalwaterzuivering is het proces waarbij verontreinigingen uit gebruikt water worden verwijderd, zodat het in het milieu kan worden geloosd of gerecycled. Dit is een fysisch, biologisch en chemisch proces waarbij ongewenste stoffen zoals organisch materiaal, nutriënten, micro-organismen en giftige verbindingen worden verwijderd. Afvalwaterbeheer is belangrijk om waterverontreiniging te voorkomen, de volksgezondheid te beschermen en de watervoorziening in de toekomst te waarborgen, aangezien de wereld te kampen heeft met waterschaarste. Het speelt ook een cruciale rol bij het voorkomen van door water overgedragen ziekten, waardoor de gezondheid en hygiëne van de bevolking worden verbeterd.
Soorten afvalwater en hun kenmerken
Afvalwater is geen eenduidig product; het is afkomstig uit verschillende bronnen en elke bron heeft zijn eigen kenmerken en vervuilingsgraad. Men moet weten met welk type afvalwater men te maken heeft om de juiste zuiveringsmethode te kunnen kiezen.
Huishoudelijk afvalwater
Rioolwater wordt gedefinieerd als huishoudelijk afvalwater dat afkomstig is van woonhuizen, bedrijven en instellingen. Het betreft het water dat via de afvoer wordt afgevoerd na het doorspoelen van het toilet, het wassen van de lichaam, het afwassen of het wassen van kleding. Dit type afvalwater is samengesteld, maar de typische verontreinigende stoffen zijn onder meer fecaliën en voedselresten, stikstof en fosfor uit zeep en lichaamsvloeistoffen, en bacteriën, virussen en andere ziekteverwekkende micro-organismen die diverse gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken. De hoeveelheid huishoudelijk afvalwater die in stedelijke gebieden wordt geproduceerd, is zeer groot en het beheer ervan vormt een cruciaal probleem voor de volksgezondheid.
Industrieel afvalwater
De behandeling van industrieel afvalwater is van cruciaal belang voor het beheer van afvalwater uit industriële omgevingen zoals energiecentrales, fabrieken en verwerkende industrieën. In tegenstelling tot huishoudelijk afvalwater hangt de samenstelling ervan af van het type onderneming en de processen die daar plaatsvinden. Zo kan de chemische industrie bijvoorbeeld afvalwater produceren met fijne deeltjes, een hoge hardheid en calcium en magnesium, terwijl de farmaceutische industrie antibiotica-residuen kan produceren. Voedselverwerkende bedrijven lozen afvalwater met een hoog gehalte aan TSS, organisch materiaal en sliblaag. Vanwege de hoge concentratie en toxiciteit van industrieel afvalwater is het noodzakelijk om, afhankelijk van het type verontreinigende stoffen, gebruik te maken van ultrafiltratie, verdamping en andere specifieke industriële waterzuiveringsmethoden.
Afvalwater uit de landbouw
De landbouw genereert verschillende soorten afval, waaronder water dat van de velden wordt weggespoeld, dierlijk afval en water dat wordt gebruikt voor irrigatie. Tot de verontreinigende stoffen die vaak in waterlichamen worden aangetroffen, behoren onder meer meststoffen, ionen, herbiciden en sedimenten afkomstig van landbouwbedrijven. De veeteelt produceert grote hoeveelheden mest die hardheid, voedingsstoffen (stikstof en fosfor) en ziekteverwekkende organismen bevat. Er wordt gekeken naar ‘Zero Liquid Discharge’ (ZLD)-technologieën om vervuiling tegen te gaan en het gebruik van water bij de irrigatie van gewassen te optimaliseren. Goed beheer is noodzakelijk om nutriëntenvervuiling te voorkomen, die leidt tot algenbloei en zuurstofgebrek in waterlichamen en daardoor gevolgen heeft voor vissen en andere waterdieren.
Regenwater en stedelijke afvoer
Regenwater is water dat tijdens een regenbui over het land en andere oppervlakken stroomt, waaronder wegen, trottoirs en gebouwen. In stedelijke gebieden wordt deze afvoer ‘stedelijke afvoer’ genoemd en terwijl het naar de afwateringssystemen en waterlichamen zoals rivieren en meren stroomt, kan het diverse verontreinigende stoffen oppakken. Enkele veelvoorkomende bronnen van vervuiling zijn onder meer corrosieproducten van bouwwerken, olie en vet van auto’s, zware metalen uit remvoeringen en banden, weggegooid afval, bestrijdingsmiddelen en meststoffen van gazons, en uitwerpselen van huisdieren. Om dit probleem op te lossen, zijn zandfiltersystemen op basis van zwaartekracht en zuiveringsmethoden nodig bij het beheer van regenwater, om vervuiling van de waterbronnen te voorkomen.
Afvalwaterzuiveringsproces
Het proces van afvalwaterzuivering, vanaf de bron tot aan het gezuiverde effluent, is onderverdeeld in verschillende stappen, die elk gericht zijn op het verwijderen van bepaalde soorten verontreinigende stoffen. Deze fasen worden doorgaans ingedeeld in drie categorieën: primaire, secundaire en tertiaire zuivering.
Eerste behandeling
De voorbehandeling is de eerste stap in het proces van afvalwaterzuivering, waarbij het belangrijkste doel is om grote vaste en gemakkelijk bezinkbare deeltjes te verwijderen. Het fungeert als een eerste barrière tegen de grove verontreinigingen in het afvalwater. Enkele van de processen die bij de primaire zuivering worden toegepast, zijn onder meer het zeven, waarbij grote voorwerpen zoals vodden, takjes en plastic worden verwijderd met behulp van zeven met verschillende maaswijdtes. Na het zeven vindt sedimentatie plaats in grote tanks, zogenaamde bezinkbakken, waar de zwaardere stoffen, zoals het slib, op de bodem bezinken, terwijl de lichtere stoffen, zoals vet en olie, aan het oppervlak drijven en worden afgeschuimd. Een ander proces is het verwijderen van zand, waarbij zand en andere schurende materialen worden verwijderd om schade aan andere apparatuur stroomafwaarts te voorkomen. De primaire zuivering kan ongeveer 50-60% aan zwevende vaste stoffen en 30-40% aan biochemisch zuurstofverbruik (BZV) verwijderen; dit is de hoeveelheid zuurstof die nodig is voor de afbraak van het organisch materiaal door micro-organismen.
Tweede zuiveringsfase
Bij de secundaire zuivering worden biologische methoden toegepast om opgeloste en zwevende organische stoffen uit het afvalwater te verwijderen. In deze fase worden micro-organismen, met name bacteriën, ingezet om de in het water aanwezige organische verontreinigingen af te breken. Er bestaan verschillende methoden voor biologische zuivering, waaronder het actiefslibproces, waarbij het afvalwater in een beluchtingstank wordt gemengd met een cultuur van micro-organismen die bekendstaat als actiefslib. De micro-organismen voeden zich met het organische materiaal en produceren meer slib, dat vervolgens in een secundaire bezinker van het gezuiverde effluent wordt gescheiden. Een ander type is het druppelfilter, waarbij afvalwater over een bed van draagmateriaal, zoals stenen of kunststof, wordt gesproeid waarop een microbiële film groeit. Wanneer het afvalwater door het draagmateriaal sijpelt, breken de micro-organismen in de biofilm de organische verontreinigingen af. Biologische zuivering kan doorgaans het BZV en de zwevende deeltjes met 90% verminderen en de kwaliteit van het afvalwater verbeteren.
Tertiaire zuivering
Tertiaire zuivering of geavanceerde zuivering is het proces dat volgt op de secundaire zuivering om bepaalde verontreinigende stoffen te verwijderen die in de voorgaande stappen niet zijn verwijderd. Deze fase is doorgaans noodzakelijk wanneer het gezuiverde afvalwater in kwetsbare ecosystemen moet worden geloosd of voor specifieke doeleinden, zoals drinkwatervoorziening. Er zijn veel zuiveringsprocessen die kunnen worden toegepast, afhankelijk van het soort verontreinigende stoffen dat moet worden verwijderd. Deze kunnen bestaan uit chemische neerslag om fosfor te verwijderen, filtratie door zand of membranen om de resterende zwevende deeltjes en micro-organismen te verwijderen, en desinfectie door middel van UV-straling, chloor of ozon om de resterende ziekteverwekkers te elimineren. Ook worden omgekeerde osmose en ultrafiltratie gebruikt om de waterkwaliteit te verbeteren en te voldoen aan strenge lozingsnormen.
Verschillende methoden voor afvalwaterzuivering
Fysieke behandelmethoden
Bij fysische zuiveringsmethoden worden fysische krachten ingezet om verontreinigende stoffen uit het afvalwater te verwijderen, terwijl zwaartekrachtbezinkers en filtratieprocessen grove vaste stoffen verwijderen. Zeeffiltratie, zoals eerder besproken, is een voorbeeld van een fysische bewerking waarbij grote vaste stoffen worden verwijderd met behulp van zeefwanden. Sedimentatie en flotatie zijn gebaseerd op de principes van zwaartekracht en drijfkracht om bezinkbare en drijfbare deeltjes van elkaar te scheiden. Filtratie is het proces waarbij het afvalwater door een laag zand, grind of een membraan wordt geleid om de zwevende vaste stoffen te verwijderen. Deze methoden worden toegepast bij de primaire behandeling van het afvalwater om grote deeltjes en andere gemakkelijk te verwijderen materialen te verwijderen.
Biologische zuiveringsmethoden
Bij biologische zuiveringsmethoden worden micro-organismen ingezet om de organische verbindingen in het afvalwater af te breken. Aërobe processen maken gebruik van zuurstof en worden toegepast in actiefslibsystemen en druppelfilters, waar bacteriën en andere micro-organismen zich voeden met organisch materiaal. Anaërobe processen vinden plaats in afwezigheid van zuurstof en worden toegepast voor de behandeling van sterk verontreinigd organisch afvalwater en slib; hierbij ontstaat biogas als bijproduct, dat kan worden gebruikt als bron van hernieuwbare energie. Lagunes en aangelegde moerasgebieden zijn andere soorten biologische zuiveringssystemen die gebruikmaken van natuurlijke processen om afvalwater te zuiveren.
Chemische behandelingsmethoden
Chemische zuiveringsmethoden omvatten het gebruik van chemicaliën om de verwijdering van verontreinigende stoffen uit het afvalwater te bevorderen. Coagulatie en flocculatie zijn processen waarbij chemicaliën worden toegevoegd die ervoor zorgen dat de kleine deeltjes samenklonteren en grotere deeltjes vormen, zogenaamde flocs, die gemakkelijk kunnen worden verwijderd door bezinking of filtratie. Neutralisatie is het proces waarbij de pH-waarde van het afvalwater op een meer standaard of normaal niveau wordt gebracht. Bij oxidatieprocessen worden chemicaliën zoals chloor of ozon gebruikt om specifieke verontreinigende stoffen te oxideren en af te breken. Deze methoden worden met name toegepast bij de behandeling van ketelwater en koelwater om corrosie en kalkaanslag te voorkomen. Ionenuitwisseling valt ook onder de chemische behandelingsmethoden en is een van de meest efficiënte methoden voor het verwijderen van bepaalde metalen, waaronder zware metalen, uit industrieel afvalwater.
Geavanceerde en opkomende technologieën
De sector van de afvalwaterzuivering is dynamisch: er worden voortdurend nieuwe en innovatieve technologieën geïntroduceerd om de efficiëntie van het proces te verbeteren en de mate van zuivering en terugwinning van grondstoffen te verhogen. MBR's combineren biologische zuivering met membraanfiltratie en produceren een effluent van hoge kwaliteit op een relatief klein oppervlak in vergelijking met andere systemen. Omgekeerde osmose (RO) is een proces waarbij onder hoge druk water door een semipermeabel membraan wordt geperst om opgeloste zouten en mineralen uit het water te verwijderen; het kan dus worden gebruikt voor waterhergebruik, zoals de productie van drinkwater. Nanotechnologie wordt ook ingezet voor het ontwerpen van zeer efficiënte en selectieve filtratiematerialen voor afvalwaterzuivering.
Doelstellingen en voordelen van afvalwaterzuivering
De doelstellingen van afvalwaterzuivering zijn breed opgezet en omvatten onder meer de bescherming van de volksgezondheid, de bescherming van het milieu en een efficiënt gebruik van watervoorraden. De voordelen van een goede afvalwaterzuivering zijn als volgt en zijn eveneens zeer uitgebreid:
-
Behoud van de gezondheid van de bevolking en het ecosysteem: Dit is het belangrijkste voordeel. Afvalwaterzuivering zorgt ervoor dat er minder door water overgedragen ziekten ontstaan en dat de impact van verontreinigende stoffen op het water en de daarin levende organismen wordt verminderd.
-
Terugwinning van grondstoffen (hergebruik van water, productie van biogas, terugwinning van nutriënten): De nieuwe generatie zuiveringsinstallaties is gericht op het hergebruik van gezuiverd water, de productie van biogas en de terugwinning van nutriënten, waardoor afvalwater wordt omgezet in grondstoffen. Gezuiverd afvalwater kan worden gebruikt voor irrigatie, industriële processen en zelfs als drinkwater. Slib kan anaeroob worden vergist om biogas te produceren, een hernieuwbare energiebron. Sommige nutriënten, zoals stikstof en fosfor, kunnen uit het afvalwater worden teruggewonnen en worden gebruikt voor de productie van meststoffen.
De rol van industriële afsluiters bij de afvalwaterzuivering
Waarom kleppen belangrijk zijn in afvalwaterzuiveringssystemen
Industriële afsluiters zijn de stille werkers van afvalwaterzuiveringsinstallaties. Afsluiters vormen een essentieel onderdeel van de leidingen en apparatuur waaruit een afvalwaterzuiveringsinstallatie bestaat; zonder deze afsluiters zou de installatie niet naar behoren functioneren. Ze spelen een cruciale rol bij het regelen van de afvalwaterstroom door de verschillende fasen heen, het regelen van de druk in leidingen en tanks, en het afsluiten van bepaalde delen van het systeem voor reiniging of vervanging. Er zijn verschillende soorten afsluiters, zoals kogelkranen voor aan/uit-regeling, vlinderkleppen voor het regelen van het debiet, schuifafsluiters voor het scheiden van twee secties en terugslagkleppen om terugstroming te voorkomen. Deze afsluiters zijn van groot belang in het afvalwaterzuiveringssysteem en de keuze en het gebruik ervan moeten op de juiste manier gebeuren. Ze helpen lekkage te voorkomen, zorgen ervoor dat de debieten geschikt zijn voor het zuiveringsproces en stellen de installatie in staat veilig en effectief te functioneren.
Vincer’s hoogwaardige oplossingen met aangedreven kleppen voor afvalwaterzuivering
Vincer, een fabrikant met meer dan 20 jaar ervaring, levert de beste aangedreven afsluiters die geschikt zijn voor de zware omstandigheden in de afvalwaterzuivering. Het bedrijf biedt kogel-, vlinder-, schuif- en klepafsluiters met elektrische en pneumatische aandrijvingen voor corrosieve en schurende vloeistoffen. De afsluiters van Vincer zijn duurzaam en garanderen de prestaties van de installatie op lange termijn. Ze zijn energiezuinig elektrische oplossingen en voordelig pneumatische oplossingen die de besturing en automatisering van de processen mogelijk maken. Met behulp van technische ondersteuning en ondersteuning bij het selecteren van de juiste modellen biedt Vincer op maat gemaakte, hoogwaardige afsluiters die de productiviteit verhogen en de kosten verlagen in afvalwaterzuiveringsinstallaties.
Voor meer informatie:
-
E-mail sales@vincervalve.com
-
Telefoon: +86 13724477011 / +86 13724477011
-
Adres: Nr. 203, Gebouw 1, Dayuanweg 110, Zhangcun, Dongcheng, Dongguan, Guangdong, China
De juiste afvalwaterzuiveringsmethode kiezen voor uw behoeften
Het kiezen van de meest geschikte methode voor afvalwaterzuivering is een complexe beslissing waarbij zorgvuldig rekening moet worden gehouden met verschillende belangrijke factoren. De volgende tabel kan u helpen bij het nemen van uw beslissing:
| Type afvalwater | Behandelingsdoel | Veelgebruikte methoden | Kostenraming | Geschiktheid |
| Huishoudelijk afvalwater | Organisch materiaal en ziekteverwekkers verwijderen | Biologische zuivering (actief slib, MBR) | Medium | Huishoudens, woonwijken |
| Industrieel afvalwater | Zware metalen en chemische stoffen verwijderen | Chemische behandeling, ionenuitwisseling, membraanfiltratie | Hoog | Fabrieken, industriële bedrijven |
| Afvalwater uit de landbouw | Verminder nitraten en bestrijdingsmiddelen | Aangelegde wetlands, sedimentatie | Laag-Gemiddeld | Boerderijen, irrigatiesystemen |
| Regenwater en stedelijke afvoer | Sedimenten en verontreinigende stoffen verminderen | Filtratie, opvangbekkens, groene infrastructuur | Laag | Steden, stedelijke gebieden |
Conclusie
Afvalwaterzuivering is een essentiële stap in het waterbeheer van dichtbevolkte samenlevingen en de bescherming van het milieu, aangezien hierdoor uit verontreinigd water veilig water kan worden geproduceerd. Door inzicht te krijgen in de verschillende soorten afvalwater, de diverse beschikbare zuiveringsprocessen, het belang van een realistische kostenraming en de cruciale rol van betrouwbare industriële apparatuur – zoals de hoogwaardige aangedreven kleppen die Vincer aanbiedt – kunnen bedrijven, gemeenten en particulieren de juiste beslissingen nemen om het milieu te verbeteren. De afvoer van afvalwater is meer dan alleen de keuze voor de meest gemakkelijke manier om het probleem aan te pakken; het is een beslissing die van invloed is op de levenskwaliteit van de gemeenschappen en de gezondheid van de aarde.
