Wat is tertiaire waterzuivering?

Wat is tertiaire waterzuivering?

Tertiaire waterzuivering is de laatste fase van afvalwaterzuivering die verontreinigingen verwijdert die primaire en secundaire zuivering niet konden verwijderen. Het verbetert de waterkwaliteit om te voldoen aan milieunormen voor lozing of om water veilig te maken voor hergebruik.

In dit artikel, als professioneel leverancier van waterbehandelingdeel ik alles over tertiaire waterzuivering.

Hoe tertiaire waterzuivering werkt

Na primaire en secundaire verwerking volgt tertiaire zuivering. Hoewel dit zeer nuttig is voor de sanitatie, laten de eerste twee fases nog steeds verontreinigende stoffen achter.

Tertiaire zuivering pakt hardnekkige verontreinigingen aan met behulp van geavanceerde technologieën zodat installaties veilig water kunnen lozen of drinkbaar kunnen maken. Dit wordt ook wel "effluentpolishing" genoemd en is de laatste verdedigingslinie tegen gevaarlijke ziekteverwekkers, chemicaliën en deeltjes.

De methoden variëren, maar omvatten vaak hoogtechnologische combinaties van:

• Sedimentatie
• Filtratie
• Membraansystemen
• Adsorptie
• Ionenwisseling
• Desinfectie

De tertiaire zuivering behandelt dus niet alleen wat door de primaire en secundaire verwerking glipt, maar ook wat die fases achterlaten. Met een meerfasige verdediging zorgen faciliteiten ervoor dat er geen middel onbeproefd blijft bij de waterzuivering.

Het resultaat is water dat veilig genoeg is om te drinken, voor recreatie, landbouw en wilde dieren. Dankzij tertiaire zuivering kunnen faciliteiten in milieugevoelige gebieden ook extra voorzorgsmaatregelen nemen. Dat voorkomt schade aan het omliggende ecosysteem.

Waarom tertiaire waterzuivering belangrijk is

Tertiaire verwerking lijkt overbodig als de meeste onzuiverheden al in eerdere fasen zijn verwijderd. Het verwijderen van die laatste 1% maakt echter het verschil:

Voldoen aan wettelijke normen

Primaire en secundaire zuivering ontdoen zich van ongeveer 85% aan verontreinigende stoffen. De tertiaire zuivering pakt de rest aan om te voldoen aan lokale, staats- en federale vereisten. Zonder deze behandeling zouden faciliteiten niet voldoen aan de milieuregelgeving voor het lozen of hergebruiken van afvalwater.

Hergebruik van water

Het gebruik van gerecycled H20 vermindert de onttrekking aan natuurlijke waterlichamen. Maar afvalwater wordt pas herbruikbaar nadat tertiaire zuivering gevaren elimineert zoals bacteriënvoedingsstoffen en giftige chemicaliën. Voor agrarisch en industrieel hergebruik is afvalwater van de hoogste kwaliteit nodig.

Gevoelige ecosystemen

Installaties in de buurt van kwetsbare aquatische habitats moeten extra voorzorgsmaatregelen nemen bij het lozen van afvalwater. Tertiaire zuivering vermindert de bedreiging van giftige reststoffen voor soorten en ecosystemen in het ontvangende waterlichaam.

Drinkwatervergroting

Sommige geavanceerde faciliteiten kunnen rioolwater behandelen tot drinkwaterkwaliteitsnormen. Na een rigoureuze tertiaire en geavanceerde behandeling wordt H20, dat ooit als onbruikbaar werd beschouwd, een levensvatbare bron voor drinkwater.

Zoals je kunt zien, gaat tertiaire zuivering een stap verder om de gezondheid van mens en milieu te beschermen overal waar faciliteiten afvalwater lozen of effluent hergebruiken.

Gebruikelijke tertiaire waterbehandelingsmethoden

Tertiaire configuraties variëren op basis van behandeldoelen en lokale behoeften. Maar de meeste vertrouwen op ten minste één of een combinatie van de volgende methoden:

Filtratie

Filtratie gebruikt fysieke barrières om deeltjes op te vangen die aanwezig zijn na de eerste zuivering. Gebruikelijke tertiaire filters zijn zand, multimedia, doek en microscreens:

• Zandfilters bevatten lagen zand en grind die deeltjes vasthouden als het water er doorheen stroomt.
• Multimedia filters bevatten een mix van antraciet, zand en granaat om verschillende deeltjesgroottes op te vangen.
• Schijffilters gebruiken rijen polyester maasschijven om water te filteren tot extreem fijne niveaus.
• Microschermen Gebruik roestvrijstalen of synthetische gaaszeven met microscopische poriën om deeltjes op te vangen.

Terugspoelen reinigt filters wanneer ze verzadigd raken. Het proces keert de waterstroom om om opgehoopte vaste deeltjes weg te spoelen.

Membraansystemen

Membraansystemen scheiden verontreinigingen af met behulp van dunne, poreuze folies. Terwijl bronwater door de membraanbarrière stroomt, worden deeltjes en onzuiverheden geconcentreerd in de afvoerstroom, terwijl het permeaat het gezuiverde productwater bevat.

Omgekeerde osmose en nanofiltratie zijn veelgebruikte membraanmethoden voor tertiaire zuivering:

Omgekeerde osmose (RO) maakt gebruik van extreme druk om water door semipermeabele membranen te persen die zouten, organische stoffen, bacteriën en meer afwijzen. RO verwijdert tot 99% aan onzuiverheden en produceert een effluent van bijna gedistilleerde kwaliteit.
Nanofiltratie werkt ongeveer hetzelfde, maar gebruikt membraanporiën die tussen RO en ultrafiltratie in liggen. Deze membranen filteren tweewaardige ionen, grote organische stoffen en bacteriën.

Omdat ze zonder chemicaliën werken, hebben zowel RO als nanofiltratie een minimale hoeveelheid afval als bijproduct. Echter, membraanvervuiling die de effectiviteit na verloop van tijd vermindert, blijft een operationele uitdaging.

Adsorptie

Adsorptie onttrekt verbindingen en deeltjes door ze aan een vast substraat te hechten. Granulaire actieve kool is het meest voorkomende medium. Wanneer water door koolstofbedden stroomt, hechten verontreinigende stoffen zich door intermoleculaire krachten aan het poreuze koolstofoppervlak. Dit verwijdert effectief sporen van organische verbindingen samen met resterende smaken en geuren.

Exploitanten regenereren verzadigde koolstof door thermische reactivering of microbiële afbraak. Anders wordt verbruikte koolstof vast afval dat op de juiste manier moet worden afgevoerd.

Ionenuitwisseling

Ionenwisseling verandert de chemische samenstelling van water om zware metalen, radionucliden, nitraten en andere ionen te verwijderen. Het proces wisselt doelionen uit voor onschadelijkere ionen met behulp van een harsbed. Kationenuitwisseling wisselt positief geladen ionen uit, terwijl anionenuitwisseling negatief geladen ionen vervangt.

Een kationenuitwisselingsbed verwijdert bijvoorbeeld hardheidsionen zoals calcium (Ca2+) door ze te ruilen voor natriumionen (Na+) die niet schalen. Het calcium en natrium wisselen gewoon van plaats, waardoor het water zachter wordt.

Nadat de uitwisselingscapaciteit uitgeput is, brengt regeneratie het bed terug in bruikbare staat. De meeste systemen gebruiken zuur, natriumhydroxide of pekel om de hars te reactiveren.

Desinfectie

Aangezien tertiaire zuivering zich bezighoudt met sporen van verontreiniging, voegen de meeste configuraties een afsluitend ontsmettingsmiddel toe om ziekteverwekkers uit te roeien. Gebruikelijke chemische ontsmettingsmiddelen zijn:

Chloor Doodt microben onmiddellijk door de vernietiging van celmembranen. Faciliteiten over de hele wereld gebruiken het als primair en finaal ontsmettingsmiddel.
Chloordioxide werkt op dezelfde manier, maar zonder schadelijke bijproducten zoals trihalomethanen (THM's) en haloazijnzuren (HAA's) te produceren.
Ozon vernietigt micro-organismen door cellulaire componenten te oxideren.

Naast chemicaliën gebruiken geavanceerde faciliteiten vaak ultraviolette straling. Wanneer water langs UV-lampen stroomt, veranderen de stralen het DNA van microben zodat ze zich niet kunnen vermenigvuldigen. Dit fysische proces zorgt voor een effectieve desinfectie zonder giftige biociden te gebruiken.

Toepassingen voor tertiaire waterzuivering in de praktijk

Tertiaire methoden passen zich aan aan unieke behandelingsuitdagingen in industrieën zoals afvalwater, voedsel en drank, olie en gas, mijnbouw en nog veel meer.

De geavanceerde waterzuiveringsinstallatie van het Orange County Water District in Californië behandelt bijvoorbeeld afvalwater voor indirect drinkbaar hergebruik. Hun proces combineert microfiltratie, omgekeerde osmose en UV-desinfectie met geavanceerde oxidatie voordat het water naar ondergrondse injectieputten wordt gestuurd. Na verdere behandeling van de grondwaterlagen bereikt het H20 uiteindelijk drinkwaterbronnen kilometers verderop.

De NEWater-fabrieken in Singapore behandelen gemeentelijk afvalwater tot ultrazuivere niveaus voor direct hergebruik voor andere doeleinden dan drinkwater. Na microfiltratie, RO en UV ondergaat het water een nabehandeling met mineralen en corrosieremmers om het geschikt te maken voor industriële faciliteiten die extreme zuiverheid verwachten.

Dit zijn slechts twee voorbeelden van innovatieve tertiaire zuivering die duurzaam en betrouwbaar hergebruik van water mogelijk maakt. Nu zoetwaterbronnen wereldwijd onder druk komen te staan, zal dergelijke geavanceerde zuivering essentieel worden.

Vooruitkijken met tertiaire behandeling

Dankzij de voortdurende vooruitgang kunnen tertiaire methoden de verwijdering van verontreinigingen naar een niveau tillen dat voorheen onbereikbaar was. Op een dag kunnen technologieën zoals voorwaartse osmose, geavanceerde oxidatie en zelfs nanomaterialen membranen en sorbentia tertiaire behandeling nog effectiever maken.

Maar zelfs zonder grote doorbraken ontsluit tertiaire zuivering al onschatbare mogelijkheden voor hergebruik van water met behulp van beproefde technieken. Door gebruik te maken van gedegen wetenschap en techniek kunnen faciliteiten tertiaire zuivering op maat implementeren waarmee bijna elk denkbaar doel voor waterkwaliteit kan worden bereikt.

Wat is tertiaire waterzuivering? In essentie is het de vitale fase die hergebruik van afvalwater en ecologische duurzaamheid mogelijk maakt voor moderne gemeenschappen.

Na het leren over de rol en functie ervan, zie je dat tertiaire zuivering allesbehalve overbodig of overdadig is. Het is een onmisbare katalysator die slim watergebruik mogelijk maakt in een wereld met beperkte hulpbronnen.