Reoveepuhastuses kasutatakse saasteainete ja saasteainete eemaldamiseks reoveest erinevat tüüpi seadmeid ja seadmeid. Mõned levinumad seadmed hõlmavad järgmist:
Ekraanid:
Sõelad on paljude reoveepuhastussüsteemide oluline komponent, kuna need aitavad eemaldada reoveest suuri tahkeid aineid, prahti ja muid materjale enne, kui see siseneb muudesse puhastusprotsessidesse. Ekraanid saab klassifitseerida ekraanil olevate avade suuruse järgi, mis määrab eemaldatavate osakeste suuruse. Mõned levinumad reoveepuhastuses kasutatavad ekraanitüübid on järgmised:
Ribaekraanid: ribaekraanid koosnevad reast ribadest, mis on üksteisest eemal, et vesi saaks läbi voolata, kuid et püüda kinni suurt prahti ja tahkeid aineid. Varbad saab puhastada käsitsi või mehaaniliselt, et eemaldada kinnijäänud materjal.
Peensõelad: Peensõelad kasutavad reoveest väiksemate osakeste eemaldamiseks võrku või perforeeritud plaati. Peeneid ekraane saab kasutada selliste materjalide eemaldamiseks nagu juuksed, paber ja plastik.
Mikroekraanid: mikroekraanid on sarnased peenetele ekraanidele, kuid väiksemate osakeste, sealhulgas bakterite ja muude mikroorganismide eemaldamiseks kasutavad nad peenemat võrgusilma või pooride suurust.
Trummelsõelad: trummelsõelad kasutavad prahi ja tahkete ainete püüdmiseks võrgu- või perforeeritud pinnaga pöörlevat trumlit. Seejärel kraabitakse püütud materjal trumli pinnalt maha ja eemaldatakse.
Plaadiekraanid: plaadiekraanid kasutavad prahi ja tahkete ainete hõivamiseks perforatsiooniga pöörlevaid kettaid. Püütud materjal eemaldatakse seejärel kaabitsa või harjaga.
Ekraani tüübi valik sõltub eemaldatavate osakeste suurusest ja omadustest, samuti kogu töötlemissüsteemi konstruktsioonist. Lisaks tahkete ainete eemaldamisele võivad ekraanid aidata kaitsta ka allavoolu seadmeid, nagu pumpasid ja ventiile, suurte prahi või muude materjalide põhjustatud kahjustuste eest.
Liivakambrid:
Liivakambrid on teatud tüüpi esmane puhastus, mida kasutatakse reoveepuhastites raskete anorgaaniliste tahkete ainete, näiteks liiva, kruusa ja muude sõmerate materjalide eemaldamiseks, mis on liiga rasked, et neid saaks eemaldada ainult settimisega. Need materjalid võivad töötlemisprotsessis kahjustada seadmeid, nagu pumbad ja ventiilid, ning koguneda mudasse esmase töötlemise käigus.
Purustuskambrid aeglustavad reovee voolu ja võimaldavad rasketel materjalidel põhja settida. Purustuskamber on tavaliselt pikk ja kitsas paak, mille laiuse ja pikkuse suhe on ligikaudu 1:4, et tagada reovee püsimine kambris piisava aja jooksul. Kui reovesi voolab kambrisse, aeglustub see, põhjustades raskete materjalide põhja settimist.
Seejärel eemaldatakse settinud kruus kambri põhjast, kasutades liivaeemaldussüsteemi, mis võib sisaldada liivapumpasid, liiva klassifitseerijaid või liivakonveiereid. Eemaldatud sõmer saadetakse seejärel prügilasse või muusse sobivasse jäätmekäitluskohta.
Liivakambrid võivad olla kas keeris- või detriit-tüüpi. Vortex-tüüpi liivakambris juhitakse reovesi kambrisse tangentsiaalselt, tekitades keerise, mis aitab eraldada tera reoveest. Detriit-tüüpi liivakambrisse juhitakse reovesi väikese kiirusega, võimaldades kruusal settida kambri põhja.
Liivakambrid asuvad tavaliselt töötlemisprotsessi alguses, enne esmast settimist, et tagada raskete materjalide eemaldamine enne, kui need võivad kahjustada või segada järgnevaid töötlemisprotsesse.
Settepaagid:
Settepaagid, tuntud ka kui selgitajad, on teatud tüüpi esmane puhastus, mida kasutatakse reoveepuhastites, et eemaldada reoveest heljumi ja orgaaniline aine. Need mahutid töötavad, võimaldades heitveel settida, mis põhjustab raskemate tahkete ainete vajumist paagi põhja, samas kui kergemad tahked ained ujuvad üles, moodustades saastkihi. Selitatud vesi eemaldatakse seejärel paagi keskelt.
Settepaagid on tavaliselt ristküliku- või ümmarguse kujuga ning mõeldud reovee voolu aeglustamiseks, et tahketel ainetel oleks piisavalt aega settida. Mahutid võivad olla varustatud mehaaniliste seadmetega, nagu kaabitsad, skimmerid või rehad, mis aitavad eemaldada paagi põhjast settinud tahkeid aineid ja pinnalt saastakihti.
Settepaagid võivad olla konstrueeritud kas primaarsete selgitajatena, mis eemaldavad suurema osa heljumi ja orgaanilisest ainest, või sekundaarsete selgitajatena, mida kasutatakse pärast bioloogilist töötlust järelejäänud tahkete ainete ja mikroorganismide eemaldamiseks.
Settepaakide tõhusus sõltub mitmest tegurist, sealhulgas kinnipidamisajast, tahkete ainete settimiskiirusest ja paagi konstruktsioonist. Kinnipidamisaeg on aeg, mille jooksul reovesi mahutisse jääb, ja selle määrab tavaliselt paagi suurus ja voolukiirus. Tahkete ainete settimiskiirus sõltub nende suurusest, kujust ja tihedusest ning seda saab mõjutada kemikaalide, näiteks koagulantide lisamine, mis aitavad tahkeid aineid agregeerida.
Üldiselt on settepaagid reoveepuhastuse oluline komponent, kuna need aitavad eemaldada suurema osa tahketest ainetest ja orgaanilisest ainest enne reovee edasist puhastamist, kasutades bioloogilisi või täiustatud puhastusprotsesse.
Õhutuspaagid:
Aeratsioonipaagid on reoveepuhastite bioloogilise puhastusprotsessi oluline komponent. Nende mahutite peamine ülesanne on luua keskkond, kus mikroorganismid saavad areneda ja lagundada reovees olevat orgaanilist ainet.
Tüüpilises aktiivmudaprotsessis on õhutuspaak suur bassein või paak, kus reovesi segatakse mikroobse kultuuri või mudaga. Muda sisaldab segu mikroorganismidest, sealhulgas bakteritest, algloomadest ja seentest, mis lagundavad reovees sisalduvat orgaanilist ainet aeroobse hingamise käigus.
Mikroorganismide kasvu ja aktiivsuse soodustamiseks on õhutuspaak varustatud õhutusseadmetega, nagu difuusorid või mehaanilised aeraatorid, mis varustavad heitvett hapnikuga. See tagab vajaliku hapniku, mida mikroorganismid vajavad oma ainevahetusprotsesside läbiviimiseks.
Aeratsiooniprotsess kestab tavaliselt mitu tundi, mille jooksul mikroorganismid tarbivad ära reovees sisalduva orgaanilise aine ja paljunevad. Pärast aeratsiooniprotsessi lõppu suunatakse reovesi sekundaarsesse selgitisse või settimisse, kus lastakse mikroorganismidel settida ja moodustada mudakiht. Selitatud vesi eemaldatakse ja seda saab edasi töödelda kolmanda astme puhastusprotsessides.
Aeratsiooniprotsessi efektiivsus sõltub mitmest tegurist, sealhulgas mikroorganismide kontsentratsioonist mudas, lahustunud hapniku tasemest aeratsioonipaagis ja reovee orgaanilise laadimise kiirusest. Neid tegureid tuleb hoolikalt kontrollida tagamaks, et mikroorganismid suudavad orgaanilist ainet tõhusalt lagundada ja toota kvaliteetset heitvett.
Aktiivmudasüsteemid:
Aktiivmudasüsteem on bioloogiline reoveepuhastusprotsess, mis kasutab mikroorganisme reovees leiduva orgaanilise aine lagundamiseks. Protsess hõlmab õhu lisamist reovette, et soodustada mikroorganismide kasvu, mis seejärel tarbivad orgaanilist ainet ja muudavad selle süsinikdioksiidiks, veeks ja uuteks mikroobirakkudeks.
Aktiivmudasüsteemis puhastatakse reovesi esmalt aeratsioonipaagis, kuhu antakse pidevalt õhku, et soodustada mikroorganismide kasvu. Mikroorganismid tarbivad ära reovees leiduva orgaanilise aine, mis annab neile kasvuks vajalikku energiat ja toitaineid. Kui mikroorganismid kasvavad, moodustuvad neist tükid või helbed, mis võivad reoveest välja settida.
Pärast õhutuspaaki suunatakse reovesi sekundaarsesse selgitisse, kus helbed settivad reoveest välja ja eemaldatakse mudana. Seejärel juhitakse puhastatud reovesi välja või suunatakse edasiseks puhastamiseks.
Aktiivmudasüsteemide kasutamisel reoveepuhastuseks on mitmeid eeliseid. Näiteks võivad need tõhusalt eemaldada reoveest orgaanilist ainet, lämmastikku ja fosforit, mis võib aidata vältida eutrofeerumist ja muid veekvaliteedi probleeme. Aktiivmudasüsteemid võivad toota ka kvaliteetset heitvett, mida saab juhtida pinnavette või kasutada niisutamiseks.
Siiski on aktiivmudasüsteemidega seotud ka mõningaid väljakutseid. Näiteks nõuab süsteem hoolikat juhtimist, et säilitada õige tasakaal mikroorganismide ja toitainete vahel, kuna liiga palju või liiga vähe kumbagi võib põhjustada probleeme. Lisaks võib süsteem olla vastuvõtlik löökkoormusele ja muudele häiretele, mis võivad raviprotsessi häirida. Lõpuks võivad aktiivmudasüsteemid tekitada suures koguses setet, mida tuleb nõuetekohaselt töödelda ja kõrvaldada.
Membraanbioreaktorid:
Membraanbioreaktor (MBR) on teatud tüüpi reoveepuhastussüsteem, mis ühendab bioloogilise puhastamise membraanfiltreerimisega. MBR-süsteemid kasutavad bioloogilist protsessi orgaanilise aine lagundamiseks reovees ja seejärel membraane, et filtreerida välja hõljuvaineid, baktereid ja muid saasteaineid.
MBR-süsteemis puhastatakse reovesi esmalt aeratsioonipaagis, kus mikroorganismid tarbivad orgaanilist ainet ja muudavad selle süsinikdioksiidiks ja veeks. Seejärel eraldatakse segatud vedelik töödeldud veest membraanfiltri abil, mis laseb vett läbi, säilitades samas tahked ained ja mikroorganismid. Membraaniga kinni jäänud tahked ained ja mikroorganismid suunatakse töötlemisprotsessi jätkamiseks tagasi õhutuspaaki.
MBR-süsteemides kasutatakse kahte peamist tüüpi membraanfiltreid: õõneskiud ja lameplekk. Õõneskiudmembraane kasutatakse tavaliselt väiksemates süsteemides, samas kui lamedaid lehtmembraane kasutatakse suuremates rakendustes. Mõlemat tüüpi membraanidel on väikesed poorid, mis filtreerivad välja bakterid, viirused ja muud saasteained.
MBR-süsteemidel on tavapäraste reoveepuhastussüsteemide ees mitmeid eeliseid. Näiteks võivad MBR-süsteemid toota kõrgema kvaliteediga heitvett kui tavalised süsteemid, kuna membraanid pakuvad füüsikalist barjääri hõljuvatele ainetele, bakteritele ja muudele saasteainetele. MBR-süsteemid nõuavad ka vähem ruumi kui tavalised süsteemid, kuna membraanfiltreerimine võib asendada sekundaarset selgitajat. Lisaks saab MBR-süsteeme kasutada kõrgemal biomassi kontsentratsioonil, mille tulemuseks võib olla suurem töötlemise efektiivsus ja väiksem muda tootmine.
Kuid MBR-süsteemide kasutamine võib olla ka keerukam ja kulukam kui tavaliste süsteemide kasutamine, kuna need nõuavad spetsiaalseid membraane ja täiustatud juhtimissüsteeme. Ka membraanide hooldus ja vahetamine võib olla kulukas. Vaatamata nendele väljakutsetele muutuvad MBR-süsteemid üha populaarsemaks nii olme- kui ka tööstusreovee puhastamisel, eriti piirkondades, kus ruumi on vähe või kus on vaja kvaliteetset heitvett.
Desinfitseerimissüsteemid:
Desinfitseerimissüsteemid on paljude reoveepuhastusprotsesside oluline komponent, kuna need aitavad vähendada patogeensete mikroorganismide sisaldust heitvees. Kasutada saab mitut erinevat tüüpi desinfitseerimissüsteeme, sealhulgas:
Kloorimine: Kloorimine on tavaline desinfitseerimismeetod, mis hõlmab kloori lisamist puhastatud reovette. Kloor võib tappa mitut tüüpi mikroorganisme, sealhulgas baktereid ja viirusi. Kloorimine võib aga tekitada ka desinfitseerimise kõrvalsaadusi, nagu trihalometaanid, mis võivad olla inimeste tervisele kahjulikud.
Ultraviolett (UV) kiirgus: UV-desinfektsioonisüsteemid kasutavad reovees olevate mikroorganismide hävitamiseks suure intensiivsusega UV-lampe. UV-kiirgus kahjustab mikroorganismide DNA-d, mis takistab nende paljunemist. UV-desinfektsioon on kemikaalivaba meetod, mis ei tekita desinfitseerimise kõrvalprodukte.
Osoonimine: Osoonimine on protsess, mis hõlmab osooni lisamist puhastatud reoveele. Osoon on võimas oksüdant, mis võib tappa mikroorganisme ja lagundada orgaanilisi ühendeid. Osoonimine on kemikaalivaba meetod, mis ei tekita desinfitseerimise kõrvalprodukte, kuid selle kasutamine võib olla kulukas.
Membraanfiltreerimine: teatud tüüpi membraanfiltrid, näiteks ultrafiltreerimismembraanid, võivad puhastatud reoveest eemaldada baktereid ja viirusi. Membraanfiltreerimine võib olla tõhus desinfitseerimismeetod, kuid selle paigaldamine ja hooldamine võib olla kulukas.
Desinfitseerimissüsteemi valik sõltub paljudest teguritest, sealhulgas reovee omadustest, nõutavast desinfitseerimise tasemest ja olemasolevatest ressurssidest. Paljudel juhtudel võib soovitud ravitaseme saavutamiseks kasutada desinfitseerimismeetodite kombinatsiooni.
Kolmanda taseme puhastussüsteemid:
Kolmanda astme puhastussüsteeme kasutatakse juba esmase ja sekundaarse puhastusprotsessi läbinud reovee edasiseks puhastamiseks. Kolmanda astme puhastuse eesmärk on eemaldada veest allesjäänud lisandid ja saasteained, et tekitada heitvesi, mis sobib taaskasutamiseks või keskkonda suunamiseks. Mõned levinumad tertsiaarsed ravisüsteemid on järgmised:
Filtreerimine: Filtreerimine on protsess, mis eemaldab reoveest väikesed osakesed, hõljuvad tahked ained ja muud lisandid. Tertsiaarses töötlemises kasutatavad tavalised filtritüübid hõlmavad liivafiltreid, multimeediumifiltreid ja membraanfiltreid.
Keemiline töötlemine: Keemiline töötlemine hõlmab kemikaalide lisamist reovette, et eemaldada lahustunud tahked ained ja orgaanilised ühendid. Kolmandas astmes kasutatavad tavalised kemikaalid on koagulandid, flokulandid ja desinfektsioonivahendid.
Toitainete eemaldamine: Toitainete eemaldamine on protsess, mis eemaldab reoveest liigse lämmastiku ja fosfori. Toitainete liig võib kaasa aidata vetikate õitsengule ja muudele keskkonnaprobleemidele. Tavalised toitainete eemaldamise meetodid hõlmavad toitainete bioloogilist eemaldamist (BNR) ja keemilist sadestamist.
Desinfitseerimine: Desinfitseerimine on protsess, mis tapab reovees patogeensed mikroorganismid. Levinud desinfitseerimismeetodid hõlmavad kloorimist, UV-kiirgust ja osoonitöötlust.
Pöördosmoos: Pöördosmoos on protsess, mis kasutab poolläbilaskvat membraani, et eemaldada reoveest lahustunud tahked ained, soolad ja muud lisandid. Selle protsessiga saab toota kvaliteetset vett, mis sobib taaskasutamiseks tööstuses või põllumajanduses.
Kolmanda astme puhastussüsteemi valik sõltub konkreetsetest saasteainetest, mis tuleb reoveest eemaldada, heitvee kavandatud kasutusest ja olemasolevatest ressurssidest. Paljudel juhtudel võib soovitud veekvaliteedi taseme saavutamiseks kasutada töötlemismeetodite kombinatsiooni.
Üldiselt on reoveepuhastusseadmed olulised saasteainete ja saasteainete eemaldamiseks reoveest ning puhastatud vee vastavuse keskkonna- ja rahvatervise standarditele.