Wat is tertiaire afvalwaterzuivering

Door: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Mar 13th, 2023

Tertiaire afvalwaterzuivering is de laatste fase in het proces van de behandeling van afvalwater of afvalwater voordat het in het milieu wordt geloosd of voor verschillende doeleinden wordt hergebruikt. Deze fase omvat het verwijderen van alle resterende verontreinigende stoffen en verontreinigingen die niet zijn verwijderd tijdens de primaire en secundaire zuiveringsprocessen. Tertiaire zuivering is belangrijk omdat het ertoe bijdraagt dat het afvalwater dat in het milieu wordt geloosd, van hogere kwaliteit is en minder schadelijk voor de volksgezondheid en het milieu.

Tertiaire behandeling omvat meestal het gebruik van geavanceerde behandelingstechnologieën, zoals filtratie, desinfectie en verwijdering van voedingsstoffen . Deze technologieën kunnen effectief organische en anorganische verontreinigingen, ziekteverwekkers en voedingsstoffen uit afvalwater verwijderen, waardoor het veilig is voor lozing of hergebruik . Tertiaire zuivering is vaak vereist door milieuregelgeving, vooral in gebieden waar de lozing van afvalwater een aanzienlijke impact kan hebben op het milieu en de volksgezondheid.

Afvalwaterzuivering is het proces waarbij verontreinigende stoffen en verontreinigingen uit afvalwater of afvalwater worden verwijderd voordat het in het milieu wordt geloosd of voor verschillende doeleinden wordt hergebruikt. Er zijn drie hoofdfasen van afvalwaterzuivering: primaire behandeling, secundaire behandeling en tertiaire behandeling.

Primaire behandeling: De eerste fase van afvalwaterzuivering omvat fysieke processen die grote vaste stoffen en puin uit het afvalwater verwijderen. Dit omvat zeven en bezinken, waarbij het afvalwater door zeven en bezinktanks wordt geleid om zwevende deeltjes en andere grote materialen te verwijderen.

secundaire behandeling: De tweede fase van afvalwaterzuivering omvat biologische processen die opgeloste en gesuspendeerde organische stoffen afbreken en verwijderen uit het afvalwater. Dit wordt bereikt door het gebruik van micro-organismen die organisch materiaal in het afvalwater consumeren en afbreken. Gebruikelijke secundaire behandelingsprocessen zijn onder meer actiefslibsystemen, druppelfilters en roterende biologische schakelaars.

Tertiaire behandeling: De laatste fase van afvalwaterzuivering, tertiaire behandeling, omvat geavanceerde behandelingstechnologieën die alle resterende verontreinigende stoffen en verontreinigingen die tijdens de primaire en secundaire behandeling niet zijn verwijderd, verder verwijderen. Tertiaire behandeling omvat meestal het gebruik van filtratie-, desinfectie- en nutriëntenverwijderingsprocessen om gezuiverd afvalwater van hoge kwaliteit te produceren dat veilig in het milieu kan worden geloosd of voor verschillende doeleinden kan worden hergebruikt.

Tertiaire behandelingsmethoden

Er zijn verschillende methoden voor tertiaire afvalwaterzuivering die kunnen worden gebruikt om verontreinigende stoffen en verontreinigingen verder uit afvalwater te verwijderen. Deze methoden omvatten:

Filtratie: Filtratie omvat het leiden van afvalwater door een poreus materiaal dat gesuspendeerde vaste stoffen, colloïdale deeltjes en andere onzuiverheden verwijdert. Enkele veel voorkomende soorten filtratie die worden gebruikt bij tertiaire behandeling zijn:

Zandfiltratie: waarbij afvalwater door een zandbed wordt geleid om deeltjes en onzuiverheden te verwijderen.
Actieve koolfiltratie: waarbij afvalwater door een bed van actieve kool wordt geleid, dat organische verbindingen, geuren en kleuren uit het water kan verwijderen.
Microfiltratie en ultrafiltratie: waarbij afvalwater door membranen met kleine poriën wordt geleid om zwevende deeltjes, ziekteverwekkers en andere onzuiverheden te verwijderen.
Omgekeerde osmose: waarbij afvalwater onder druk door een semipermeabel membraan wordt geleid, waardoor opgeloste onzuiverheden zoals zouten, mineralen en sommige organische verbindingen worden verwijderd.

Desinfectie: Desinfectie omvat het gebruik van chemische of fysische processen om ziekteverwekkers zoals bacteriën, virussen en protozoa te doden of te inactiveren. Enkele veelgebruikte desinfectiemethoden die bij tertiaire behandelingen worden gebruikt, zijn onder meer:

Chlorering: waarbij chloor aan het afvalwater wordt toegevoegd om ziekteverwekkers te doden.
UV-desinfectie: waar afvalwater wordt blootgesteld aan ultraviolet licht, dat ziekteverwekkers kan doden of inactiveren.
Ozonisatie: waarbij ozongas wordt toegevoegd aan het afvalwater, dat kan oxideren en onzuiverheden kan verwijderen en ziekteverwekkers kan doden.

Verwijdering van voedingsstoffen: Bij nutriëntenverwijdering worden overtollige nutriënten zoals stikstof en fosfor uit afvalwater verwijderd. Dit kan worden bereikt door middel van biologische of chemische processen. Enkele veelgebruikte methoden voor het verwijderen van voedingsstoffen die bij tertiaire behandeling worden gebruikt, zijn onder meer:

Biologische nutriëntenverwijdering: waarbij micro-organismen worden gebruikt om overtollige nutriënten uit afvalwater te verwijderen.
Chemische nutriëntenverwijdering: waar chemicaliën zoals aluin of ijzerchloride aan het afvalwater worden toegevoegd om overtollige voedingsstoffen te verwijderen.

Membraantechnologie: Membraantechnologie omvat het gebruik van membranen om onzuiverheden en verontreinigingen uit afvalwater te verwijderen. Dit omvat processen zoals:

Membraanbioreactoren (MBR's): waar MBR-membranen worden gebruikt in combinatie met biologische behandelingsprocessen om onzuiverheden te verwijderen.
Omgekeerde osmose (RO): waarbij afvalwater door een semipermeabel membraan wordt geleid om onzuiverheden en verontreinigingen te verwijderen.
Nanofiltratie (NF): waarbij membranen met kleine poriën worden gebruikt om onzuiverheden en verontreinigingen uit afvalwater te verwijderen.

Geavanceerde oxidatieprocessen (AOP's) : AOP's omvatten het gebruik van chemische reacties om onzuiverheden en verontreinigingen in afvalwater te oxideren en af te breken. Enkele veel voorkomende AOP's die worden gebruikt bij tertiaire behandeling zijn:

Op ozon gebaseerde processen: waarbij ozongas wordt gebruikt om onzuiverheden in afvalwater te oxideren en af te breken.
Op waterstofperoxide gebaseerde processen: waarbij waterstofperoxide wordt gebruikt om hydroxylradicalen te genereren, die onzuiverheden kunnen oxideren en afbreken.
Fotokatalyse: waarbij een fotokatalysator wordt gebruikt om reactieve soorten te genereren die onzuiverheden in afvalwater kunnen oxideren en afbreken.

Tertiaire behandelingstoepassingen

Tertiaire zuivering is een belangrijke stap in het afvalwaterzuiveringsproces, omdat het gezuiverd afvalwater van hoge kwaliteit kan produceren dat veilig in het milieu kan worden geloosd of voor verschillende doeleinden kan worden hergebruikt. Enkele veel voorkomende toepassingen van tertiair gezuiverd afvalwater zijn:

Irrigatie: Tertiair gezuiverd afvalwater kan worden gebruikt voor irrigatie van landbouwgewassen, golfbanen en parken. Het verwijderen van nutriënten is een belangrijke overweging bij het gebruik van tertiair gezuiverd afvalwater voor irrigatie, aangezien overtollige nutriënten milieuproblemen kunnen veroorzaken, zoals algenbloei en eutrofiëring.
Industrieel gebruik: Tertiair gezuiverd afvalwater kan worden gebruikt in industriële processen waarvoor geen drinkwater nodig is, zoals koeltorens, ketelvoeding en productieprocessen.
Milieuafvoer: Tertiair gezuiverd afvalwater kan worden geloosd in het milieu, zoals rivieren of meren, zonder schade toe te brengen aan de volksgezondheid of het milieu. Verwijdering van nutriënten en desinfectie zijn belangrijke overwegingen bij het lozen van tertiair gezuiverd afvalwater in het milieu, aangezien overtollige nutriënten en ziekteverwekkers milieuproblemen kunnen veroorzaken.
Grondwateraanvulling: Tertiair gezuiverd afvalwater kan worden gebruikt voor het aanvullen van grondwater, waar het wordt geïnjecteerd in watervoerende lagen om de grondwatervoorraden aan te vullen. Membraantechnologie en desinfectie zijn belangrijke overwegingen bij het gebruik van tertiair gezuiverd afvalwater voor grondwateraanvulling, omdat ze ervoor kunnen zorgen dat het gezuiverde afvalwater aan strenge kwaliteitsnormen voldoet.
Hergebruik van drinkwater: Tertiair gezuiverd afvalwater kan verder worden behandeld om drinkwater te produceren, dat kan worden gebruikt voor drinkwatervoorziening. Dit proces, dat bekend staat als indirect drinkbaar hergebruik, omvat het gebruik van tertiair behandeld afvalwater als waterbron voor een geavanceerd waterbehandelingsproces dat omgekeerde osmose, geavanceerde oxidatie en desinfectie omvat. Hergebruik van drinkwater wordt een steeds belangrijkere strategie voor het waterbeheer in gebieden met waterschaarste.

Uitdagingen en toekomstige richtingen

Hoewel tertiaire zuivering gezuiverd afvalwater van hoge kwaliteit kan leveren voor verschillende toepassingen, zijn er nog enkele uitdagingen en gebieden voor toekomstige verbetering. Enkele van deze uitdagingen en toekomstige richtingen zijn:

Energieverbruik: Veel tertiaire behandelingsmethoden vereisen aanzienlijke hoeveelheden energie, zoals omgekeerde osmose, wat energie-intensief kan zijn. Het vinden van manieren om het energieverbruik in tertiaire zuiveringsprocessen te verminderen, zal belangrijk zijn voor het vergroten van de duurzaamheid ervan.
Kosten: Tertiaire behandeling kan duur zijn en de kosten kunnen een belemmering vormen voor brede acceptatie. Het vinden van manieren om de kosten van tertiaire behandeling te verlagen en tegelijkertijd de doeltreffendheid ervan te behouden, zal belangrijk zijn om het gebruik ervan te vergroten.
Publieke perceptie: Er kan een stigma zijn verbonden aan het gebruik van gezuiverd afvalwater, zelfs als het een tertiaire behandeling heeft ondergaan. Voorlichting aan het publiek over de veiligheid en voordelen van tertiair gezuiverd afvalwater zal belangrijk zijn om de acceptatie en het gebruik ervan te vergroten.
Opkomende verontreinigingen: Er zijn zorgen over opkomende verontreinigingen, zoals geneesmiddelen, producten voor persoonlijke verzorging en microplastics, die mogelijk niet effectief worden verwijderd door traditionele tertiaire behandelingsmethoden. Het ontwikkelen en implementeren van nieuwe behandelingsmethoden die deze verontreinigingen effectief kunnen verwijderen, zal belangrijk zijn voor de bescherming van de volksgezondheid en het milieu.
Klimaatverandering: Klimaatverandering kan de beschikbaarheid en kwaliteit van waterbronnen aantasten, wat de effectiviteit van tertiaire zuiveringsprocessen kan beïnvloeden. Aanpassing aan de gevolgen van klimaatverandering en het ontwikkelen van meer veerkrachtige strategieën voor waterbeheer zullen belangrijk zijn om de blijvende doeltreffendheid van tertiaire zuivering te waarborgen.