Inleiding
Afvalwaterzuivering is essentieel voor de bescherming van de volksgezondheid en het behoud van een duurzaam watermilieu. A Afvalwater Behandelingsprocesstroomdiagram visualiseert elke behandelingsfase, van de eerste screening tot de definitieve ontsmetting. Dit artikel geeft een gedetailleerde uitleg van elke stap, ondersteund door gegevens uit de industrie, en laat zien hoe KACISE Sensoren verbetering van de efficiëntie en de nauwkeurigheid van de monitoring.
Stroomschema van het afvalwaterzuiveringsproces
Hier volgt een overzicht van de belangrijkste fasen van de rioolwaterzuivering en de belangrijkste parameters die in elk stadium moeten worden gecontroleerd.
Wereldwijde gegevens over de behandeling van afvalwater
| Indicator | Waarde | Bron |
|---|---|---|
| Wereldwijd geproduceerd afvalwater | ~380 miljard m3 | VN Wereldwaterontwikkelingsverslag |
| Percentage wereldwijd behandeld afvalwater | ~56% | UNEP 2023 |
| Hergebruik potentieel van behandeld afvalwater | > 65% industriële vraag | Wereldbank |
| Energieverbruik in RWZI's | tot 3% van de nationale elektriciteit | IEA |
Behandeling van afvalwater Gedetailleerde procesindeling
1. Voorbehandelingsfase
Het belangrijkste doel van de voorbehandeling is grotere vaste deeltjes te verwijderen en de belasting in de volgende behandelingsstadia te verminderen. Het omvat meestal processen zoals screening en grit verwijdering.
Belangrijkste processen:
- Screening: Verwijdert grote vaste stoffen zoals plastics, papier en andere puin.
- Grit verwijdering: Verwijdert zwaardere deeltjes zoals zand, grind, en andere anorganische vaste stoffen.
Parameters om te monitoren:
- Stroomsnelheid: Om het volume van het binnenkomend afvalwater te controleren.
- Geschorste vaste stoffen (SS): Het meten van het gehalte aan zwevende deeltjes voor en na screening en verwijdering van grit.
- Deeltjesgrootte: Om te zorgen voor een effectieve verwijdering van grote puin door de juiste schermgrootte.
2. Primaire behandelingsfase
Primaire behandeling is een fysiek proces dat een deel van de zwevende vaste stoffen en organisch materiaal uit afvalwater verwijdert. Het gaat meestal om sedimentatie (primaire bezinking).
Belangrijkste processen:
Primaire sedimentatie: In een primaire bezinkingstank vestigen zwevende vaste stoffen zich op de bodem en vormen ze slib, terwijl de resterende vloeistof naar secundaire behandeling stroomt.
Parameters om te monitoren:
- Geschorste vaste stoffen (SS): Evaluatie van de verwijdering van zwevende vaste stoffen tijdens sedimentatie.
- Chemisch zuurstofverbruik (COD): Evaluatie van de concentratie van organische verontreinigende stoffen in het afvalwater.
- Stelsnelheid: Om de efficiëntie van sedimentatie te controleren.
3. Secundaire behandelingsfase
Secundaire behandeling is het hart van het afvalwaterbehandelingsproces. Het gebruikt voornamelijk biologische methoden, zoals actief slib, om opgeloste en zwevende organische stoffen, stikstof en fosfor te verwijderen.
Belangrijkste processen:
- Actief slib: Micro-organismen splitsen organische verontreinigende stoffen op in eenvoudiger verbindingen, waaronder kooldioxide en water.
- Contactstabilisatie: Microbiële organismen oxideren organische stof, en het behandelde water wordt dan gescheiden van de microbiële massa.
- Biologische filters: Een microbiële gemeenschap op het oppervlak van een filtermedium helpt verontreinigende stoffen af te breken.
Parameters om te monitoren:
- Chemisch zuurstofverbruik (COD): Om de reductie van organisch materiaal te volgen.
- Biochemische zuurstofbehoefte (BOD): Om de biologische zuurstofbehoefte van het water te evalueren, wat het niveau van biologisch afbreekbaar organisch materiaal aangeeft.
- Totaal stikstof (TN)Stikstof is een van de belangrijkste voedingsstoffen die bij secundaire behandeling worden verwijderd.
- Totaal fosfor (TP): Fosforverwijdering is cruciaal om eutrofiëring in waterlichamen te voorkomen.
- Opgeloste zuurstof (DO)Dit is cruciaal voor aërobe biologische processen. Lage DO-niveaus kunnen microbiële activiteit en afbraak van organische stoffen remmen.
4. Tertiaire behandelingsfase
Tertiaire behandeling wordt gebruikt om het afvalwater verder te zuiveren, vaak gericht op specifieke verontreinigende stoffen zoals stikstof, fosfor en pathogenen. Methoden zoals chemische neerslag, filtratie en desinfectie worden vaak gebruikt.
Belangrijkste processen:
- Chemische neerslag: Chemische stoffen zoals alum- of ijzerzouten worden toegevoegd aan het neerslaan van fosfor uit het water.
- Filtratie: Zand of andere filters verwijderen verder zwevende deeltjes en bacteriën.
- Membraanfiltratie: Technieken zoals omgekeerde osmose of nanofiltratie verwijderen opgeloste verontreinigingen.
- Ultraviolet (UV) desinfectie: UV-licht doodt pathogenen zoals bacteriën en virussen.
Parameters om te monitoren:
- Totaal fosfor (TP): Ervoor zorgen dat fosfor effectief wordt verwijderd.
- Totale stikstof (TN): de stikstofniveaus moeten verder worden verlaagd.
- Pathogenen: De aanwezigheid van schadelijke micro-organismen zoals E. coli of colibacteriën moet worden gecontroleerd om de waterveiligheid te waarborgen.
- Troebelheid: Meet de helderheid van het water na filtratie, wat de effectiviteit van het verwijderingsproces aangeeft.
- Microbiële activiteit: Zorgt ervoor dat desinfectie effectief is en dat er geen resterende pathogenen zijn.
5. Slibbehandeling
Tijdens het rioolwaterzuiveringsproces wordt slib geproduceerd. Slibbehandeling omvat het verminderen van het volume en het geschikt maken voor verwijdering of verder gebruik, zoals voor energieproductie of compostering.
Belangrijkste processen:
- Verdikking: Het slib wordt geconcentreerd om het volume te verminderen door vaste deeltjes te laten bezinken.
- Anaërobe spijsvertering: Micro-organismen breken organisch materiaal af zonder zuurstof en produceren methaangas.
- Ontwatering: Mechanische processen zoals centrifuges of bandpersen verwijderen water uit het slib.
- Drogen: Het resterende water wordt verdampt en vermindert het volume van het slib.
Parameters om te monitoren:
- Vochtgehalte slib: Het watergehalte in het slib beoordelen.
- Volume slib: De hoeveelheid slib die tijdens het behandelingsproces wordt geproduceerd meten.
- pH: Het monitoren van de zuurgraad of alkaliteit van het slib, dat de stabiliteit en het potentieel voor hergebruik kan beïnvloeden.
- Vluchtige vaste stoffen (VS): Dit meet het organische materiaal in het slib en helpt het behandelingsproces en de microbiële afbraak te beoordelen.
