Che cos'è il trattamento delle acque reflue del sistema terziario? Viene utilizzata l'osmosi inversa?
Poiché il problema della scarsità d’acqua diventa sempre più grave,tecnologia di trattamento delle acque reflueè stato ampiamente utilizzato e sviluppato in tutto il mondo. Tra questi, il trattamento delle acque reflue del sistema terziario, in quanto processo avanzato di trattamento delle acque reflue, ha ricevuto sempre più attenzione grazie alla sua elevata efficienza e ampia applicabilità.
Quindi, cos’è il trattamento delle acque reflue del sistema terziario? In questo sistema di trattamento viene utilizzata la tecnologia dell’osmosi inversa? Questo articolo risponderà a queste domande in dettaglio.
Che cos'è il trattamento delle acque reflue del sistema terziario?
Sistema terziariotrattamento delle acque reflue, noto anche come trattamento profondo o trattamento avanzato, è un processo di ulteriore purificazione delle acque reflue dopo il trattamento primario e secondario. Il suo scopo principale è rimuovere la materia organica disciolta, la materia inorganica, gli agenti patogeni e altri inquinanti difficili da degradare nell'acqua, in modo che l'acqua trattata possa soddisfare standard di scarico o riutilizzo più elevati.
1. Trattamento primario:
Il trattamento primario è principalmente un processo di trattamento fisico, il cui scopo è rimuovere i solidi sospesi e gli oggetti galleggianti nelle acque reflue. I metodi comuni includono vagli, camere di sabbia e vasche di sedimentazione primaria.
● Schermi: utilizzati per intercettare oggetti fluttuanti più grandi e oggetti sospesi.
● Camera di sabbiatura: rimuove le particelle più grandi mediante sedimentazione.
● Serbatoio di sedimentazione primaria: sfrutta la gravità per sedimentare i solidi sospesi.
2. Trattamento secondario:
Il trattamento secondario è principalmente un processo di trattamento biologico, il cui scopo è rimuovere la materia organica solubile e alcuni nutrienti come azoto e fosforo nelle acque reflue. I metodi comuni includono il metodo dei fanghi attivi, il filtro biologico e il fossato di ossidazione.
● Metodo a fanghi attivi: degrada gli inquinanti organici attraverso il metabolismo dei microrganismi.
● Filtro biologico: utilizza una membrana microbica attaccata al materiale filtrante per degradare la materia organica.
● Canale di ossidazione: un metodo a fanghi attivi modificato adatto a piccoli impianti di trattamento delle acque reflue.
3. Trattamento terziario:
Il trattamento terziario è un ulteriore trattamento fisico, chimico o biologico delle acque reflue dopo il trattamento secondario, il cui scopo è rimuovere la materia organica residua, i nutrienti e gli agenti patogeni. I metodi comuni includono la precipitazione chimica, la filtrazione, la disinfezione, l'osmosi inversa e lo scambio ionico.
● Precipitazione chimica: aggiungere agenti chimici per convertire gli inquinanti solubili in precipitati insolubili.
● Filtrazione: rimuove minuscole particelle e sostanze disciolte mediante filtrazione a sabbia, filtrazione a carbone o filtrazione a membrana.
● Disinfezione: uccide i microrganismi patogeni presenti nell'acqua utilizzando la clorazione, l'ozono o la luce ultravioletta.
● Osmosi inversa: rimuovere i sali solubili e la materia organica ad alta pressione utilizzando una membrana semipermeabile.
● Scambio ionico: rimuove gli inquinanti ionici nell'acqua attraverso resine a scambio ionico.
La tecnologia dell'osmosi inversa nel trattamento delle acque reflue del sistema terziario
L'osmosi inversa (RO) è una tecnologia di separazione a membrana ad alta efficienza comunemente utilizzata nel trattamento terziario delle acque reflue. Separa le sostanze solubili in acqua ad alta pressione attraverso una membrana semipermeabile. La tecnologia dell’osmosi inversa svolge un ruolo importante nel trattamento profondo e nel riutilizzo delle acque reflue.
1. Principio di funzionamento dell'osmosi inversa:
Il principio di base dell'osmosi inversa è quello di utilizzare la permeabilità selettiva della membrana semipermeabile per far passare il solvente (acqua) attraverso la membrana ad alta pressione, mentre il soluto (inquinante) viene trattenuto sul lato di ingresso della membrana, ottenendo così la separazione di solvente e soluto. La dimensione dei pori della membrana ad osmosi inversa è molto piccola, generalmente 0,0001 micron, e può rimuovere efficacemente inquinanti come sali solubili, materia organica, batteri e virus.
2. Applicazione dell'osmosi inversa nel trattamento terziario delle acque reflue:
Nel processo di trattamento terziario delle acque reflue, la tecnologia dell'osmosi inversa viene spesso utilizzata nei seguenti aspetti:
● Rimozione dei sali solubili: l'osmosi inversa può rimuovere efficacemente i sali solubili nelle acque reflue, in modo che l'acqua trattata possa raggiungere uno standard di riutilizzo più elevato.
● Rimozione della materia organica: la membrana ad osmosi inversa può intercettare la maggior parte della materia organica e ridurre ulteriormente il contenuto di inquinanti organici nell'acqua.
● Rimozione di microrganismi: la dimensione dei pori della membrana ad osmosi inversa è estremamente piccola, il che può bloccare efficacemente batteri e virus e migliorare la sicurezza dell'acqua.
3. Composizione del sistema ad osmosi inversa:
Un sistema di osmosi inversa completo solitamente comprende le seguenti parti:
● Sistema di pretrattamento: comprendente filtrazione a sabbia, filtrazione a carbone e ultrafiltrazione, ecc., utilizzato per rimuovere particelle di grandi dimensioni, materiale sospeso e parte della materia organica nell'acqua non depurata per proteggere la membrana ad osmosi inversa.
● Pompa ad alta pressione: fornisce l'alta pressione necessaria all'osmosi inversa per superare la resistenza osmotica delle molecole d'acqua che passano attraverso la membrana semipermeabile.
● Gruppo membrana ad osmosi inversa: la parte centrale, che separa l'acqua e i soluti attraverso la separazione della membrana.
● Sistema di post-trattamento: comprende fasi di disinfezione, regolazione del pH e remineralizzazione per garantire la qualità e la stabilità dell'acqua prodotta.
Confronto dell'osmosi inversa con altre tecnologie di trattamento terziario
Sebbeneosmosi inversapresenta vantaggi significativi nel trattamento terziario delle acque reflue, non è l'unica tecnologia di trattamento. Possono essere adottate anche altre tecnologie di trattamento in base alla composizione specifica delle acque reflue e ai requisiti di trattamento.
1. Precipitazione chimica:
La precipitazione chimica rimuove gli inquinanti aggiungendo agenti chimici per convertire gli inquinanti solubili nell'acqua in precipitati insolubili. Questo metodo è adatto per rimuovere fosforo, metalli pesanti e parte della materia organica.
● Vantaggi: processo semplice, basso costo delle apparecchiature, facilità d'uso e manutenzione.
● Svantaggi: i fanghi chimici generati devono essere trattati, il che può introdurre inquinamento secondario.
2. Filtrazione:
I metodi di filtrazione comprendono la filtrazione a sabbia, la filtrazione a carbone e la filtrazione a membrana, che vengono utilizzati principalmente per rimuovere la materia sospesa e alcuni inquinanti solubili nell'acqua.
● Vantaggi: facilità d'uso, basso costo e ampia gamma di applicazioni.
● Svantaggi: effetto di rimozione limitato sulla materia organica disciolta e sugli inquinanti ionici.
3. Disinfezione:
I metodi di disinfezione comprendono la clorazione, l'ozono e la disinfezione ultravioletta, che vengono utilizzati principalmente per uccidere i microrganismi patogeni presenti nell'acqua.
● Vantaggi: può uccidere efficacemente batteri e virus e garantire la sicurezza della qualità dell'acqua.
● Svantaggi: alcuni metodi di disinfezione possono produrre sottoprodotti che necessitano di essere trattati e monitorati.
Applicazione pratica del sistema di trattamento delle acque reflue a tre stadi
1. Impianto di trattamento delle acque reflue municipali:
Negli impianti di trattamento delle acque reflue municipali, il trattamento terziario viene spesso utilizzato per rimuovere l'azoto, il fosforo e la materia organica rimanenti dopo il trattamento secondario per garantire che l'acqua trattata soddisfi gli standard di scarico o di riutilizzo. La tecnologia dell'osmosi inversa è ampiamente utilizzata in alcuni trattamenti di riutilizzo dell'acqua di alto livello, come il riutilizzo dell'acqua potabile, l'acqua industriale e l'acqua per l'irrigazione agricola.
2. Trattamento delle acque reflue industriali:
Intrattamento delle acque reflue industriali, il trattamento terziario viene utilizzato per rimuovere inquinanti specifici, come metalli pesanti, coloranti e solventi organici. La tecnologia dell’osmosi inversa svolge un ruolo importante nel trattamento e nel riutilizzo delle acque reflue in settori quali quello farmaceutico, elettronico e chimico.
3. Trattamento dell'acqua riciclata:
Il trattamento dell'acqua riciclata è il processo di trattamento delle acque reflue municipali o delle acque reflue industriali per scopi non potabili, come l'irrigazione paesaggistica, il raffreddamento industriale e lo sciacquone dei WC. La tecnologia dell'osmosi inversa può fornire acqua riciclata di alta qualità nel processo di trattamento dell'acqua riciclata per soddisfare i requisiti di qualità dell'acqua per scopi diversi.
Conclusione sul trattamento delle acque reflue del sistema terziario
Il trattamento delle acque reflue del sistema terziario è un processo di trattamento avanzato che purifica ulteriormente le acque reflue attraverso metodi di trattamento fisico, chimico e biologico per soddisfare standard di scarico o riutilizzo più elevati. Essendo una tecnologia di separazione a membrana ad alta efficienza, la tecnologia dell'osmosi inversa svolge un ruolo importante nel processo di trattamento terziario, in particolare nella rimozione di inquinanti solubili e microrganismi.
Comprendere i principi e le applicazioni del trattamento delle acque reflue del sistema terziario aiuterà a selezionare e progettare meglio soluzioni di trattamento delle acque reflue e a proteggere l’ambiente e le risorse idriche.