oczyszczanie ścieków
 
Encyklopedia PWN
oczyszczanie ścieków,
usuwanie ze ścieków zawartych w nich zanieczyszczeń w celu zminimalizowania ich szkodliwego oddziaływania na odbiornik, tj. wody powierzchniowe lub grunty.
Osiągnięcie maks. stopnia o.ś. jest możliwe przez zastosowanie następujących po sobie (lub przebiegających jednocześnie) procesów fiz., chem. i biol.; zespół urządzeń i obiektów służących o.ś. nosi nazwę oczyszczalni ścieków.
W pierwszym stopniu o.ś. (oczyszczalnia mechniczna) usuwa się zanieczyszczenia nierozpuszczalne: większe ciała pływające — za pomocą krat i sit, ciężkie zawiesiny ziarniste — w piaskownikach, tłuszcze i oleje — w odtłuszczaczach, drobne zawiesiny — w osadnikach.
W drugim stopniu o.ś. miejskich oraz ścieków przem., które jako gł. zanieczyszczenie zawierają związki org., zachodzi biochem. rozkład tych związków (oczyszczalnia biologiczna). Proces przebiega pod wpływem działania mikroorganizmów osadu czynnego w komorach napowietrzania lub rowach cyrkulacyjnych. Osad czynny stanowi zespół mikroorganizmów, złożony z bakterii, grzybów mikroskopowych, pierwotniaków i wrotków. Mikroflora osadu (bakterie i grzyby) rozkłada związki org. występujące w ściekach na substancje proste, m.in.: ditlenek węgla, wodę i amoniak, który zostaje utleniony do azotanów (nitryfikacja); mikrofauna zaś, odżywiając się bakteriami i grzybami, reguluje ich ilość w biocenozie.
Trzeci stopień o.ś. polega na usuwaniu z nich substancji nieorg., gł. fosforanów i azotanów, wytworzonych w drugim stopniu o.s. (gdy w drugim stopniu nie zachodzi pełne utlenienie amoniaku do azotanów, prowadzi się także nitryfikację). Azotany są usuwane ze ścieków w beztlenowych reaktorach ze sflokulowaną (osad czynny) lub nieruchomą (błona biol.) biocenozą; gł. składnikiem tych biocenoz są bakterie denitryfikacyjne, które przetwarzają azotany w azot cząsteczkowy. Do usuwania ze ścieków azotanów i fosforanów stosuje się też stawy glonowe, są to płytkie zbiorniki wodne, w których eliminacja biogenów ze ścieków zachodzi w wyniku asymilacji przez glony i rośliny naczyniowe, a także w procesie denitryfikacji przez bakterie mułu dennego; jony fosforanowe są usuwane także metodami chem. przez działanie solami metali, które tworzą trudno rozpuszczalne osady fosforanów. Proces oczyszczania biol. można prowadzić również w tzw. oczyszczalniach gruntowo-roślinnych, w których, oprócz mikroorganizmów, wykorzystuje się również rośliny, takie jak trzcina, wierzba i pałka.
Końcowym etapem o.ś. bywa czasami dezynfekcja (np. oczyszczanie ścieków ze szpitali, zrzutów przed ujęciami wody), przeprowadzana w analog. sposób jak dezynfekcja wody (uzdatnianie wody). Niekiedy o.ś. prowadzi się dalej, do stanu umożliwiającego ich wtórne wykorzystanie jako wody przem. — jest to tzw. czwarty stopień o.ś. lub odnowa wody (wykorzystuje się m.in.: koagulację, filtrację, adsorpcję, odwróconą osmozę).
Osady powstające w procesach oczyszczania ścieków poddaje się dalszej przeróbce w celu ich odwodnienia, eliminacji organizmów chorobotwórczych oraz stabilizacji (zapobieganie gniciu). Pierwszym etapem jest ich zagęszczanie (odwadnianie) przez sedymentację lub flotację; następnym stabilizacja w warunkach tlenowych — napowietrzanie, lub beztlenowych — fermentacja metanowa. Fermentację metanową prowadzi się w wydzielonych komorach fermentacyjnych; ubocznym i wykorzystywanym produktem jest biogaz. Po stabilizacji osad poddaje się mech. odwadnianiu na prasach lub wirówkach albo suszy się i wykorzystuje jako nawóz. Ścieki przem. zawierające gł. zanieczyszczenia nieorg. są poddawane innym procesom oczyszczania; stosuje się najczęściej: sedymentację, koagulację, strącanie metodą chem., filtrację, neutralizację i in. procesy fizykochem. Odsalanie wód kopalnianych przeprowadza się gł. metodą odwróconej osmozy. Ze względu na rodzaj i ilość oczyszczanych ścieków rozróżnia się oczyszczalnie: miejskie, grupowe, osiedlowe, domowe oraz przemysłowe.
Ilustracje
Międzyzdroje, nadmorska oczyszczalnia ścieków fot. M. Więckowski/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia