Verschiedene Methoden der Abwasserbehandlung  

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07/04/2023
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Wasser ist ein wesentliches Gut, das für die Nachhaltigkeit des Menschen und seiner Umwelt benötigt wird. Um die Verfügbarkeit von ausreichend Süßwasser für den menschlichen Gebrauch und Verbrauch zu schützen und zu gewährleisten, muss das Abwasser behandelt werden, bevor es wiederverwendet oder eingeleitet werden kann.

Um Abwasser zu behandeln und sauber zu machen, müssen verschiedene Verfahren zur Behandlung von Industrieabwässern verwendet werden. Die verschiedenen konventionellen Abwasserbehandlungsmethoden, die zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Abwasser eingesetzt werden, sind physikalische, mechanische, biologische und chemische Methoden.

Im Folgenden werden die verschiedenen Wasseraufbereitungsmethoden im Detail erläutert.

Überblick über die Abwasserbehandlung und -entsorgung

Industrielle Wasseraufbereitung
Quelle: iStock

Unter Abwasserbehandlung und -entsorgung versteht man die Behandlung von Abwasser (verunreinigtem Wasser), das als Nebenprodukt in einem Wohngebiet oder in der Industrie anfällt. Die Abwasserbehandlung umfasst die Verfahren und Mechanismen, die zur Behandlung von Wasser eingesetzt werden, das durch chemische oder industrielle Aktivitäten verunreinigt ist.

Der Hauptgrund, warum dieses Wasser behandelt wird, ist die Wiederaufbereitung/Wiederverwendung des Wassers, wobei es direkt in die Umwelt oder in die Kanalisation eingeleitet wird. Bevor der Vorbehandlungsprozess in vollem Umfang beginnt, muss eine Bewertung und Beurteilung des zu behandelnden Wassers durchgeführt werden. Dies hilft bei der Bestimmung der Methoden der Abwasserbehandlung die benötigt werden.

Methoden der Abwasserbehandlung

Es gibt vier verschiedene Methoden der Abwasserbehandlungund jede dieser Methoden hat einen anderen Behandlungsprozess. Allerdings muss jeder Behandlungsprozess mit einer Beurteilung und Bewertung beginnen. Die vier verschiedenen Methoden der industriellen Wasseraufbereitung werden im Folgenden erläutert:

1. Physikalische Methoden der Abwasserbehandlung

Bei der physikalischen Wasseraufbereitung werden physikalische Methoden zur Reinigung des Abwassers eingesetzt. Diese Methode umfasst Verfahren wie Sedimentation, Siebung und Abschöpfung, mit denen die Feststoffe im Abwasser entfernt werden. Bei diesem Verfahren werden überhaupt keine Chemikalien eingesetzt. Einige der Techniken dieser Methode sind:

  • Sedimentation

Bei der Sedimentation handelt es sich um ein Verfahren zur Abwasserbehandlung, bei dem schwere oder unlösliche Partikel gesammelt und vom Abwasser getrennt werden. Das Wasser wird von den unlöslichen Stoffen getrennt, wenn sich die unlöslichen Stoffe am Boden des Wassers absetzen.

  • Belüftung

Bei diesem Verfahren wird dem Abwasser durch Luftzirkulation Sauerstoff zugeführt, und zwar auf verschiedene Weise, z. B. durch Oberflächen-, Sprüh- oder Diffusionsbelüftung. Der Belüftungsprozess beginnt sofort, nachdem der Sauerstoff mit dem Wasser in Kontakt gekommen ist.

2. Mechanische Methoden der Abwasserbehandlung

Die mechanische Filtration zur Abwasserbehandlung und -entsorgung ist eine der konventionelle Methoden der Abwasserbehandlung und das kann entweder erreicht werden:

  • Technologie der keramischen Membranen

Die mechanische Filtration zur Abwasserreinigung und -entsorgung ist eine der konventionellen Abwasserreinigungsmethoden und kann auf zwei Arten erfolgen:

  • Technologie der keramischen Membranen

Bei der Filtration mit keramischen Membranen werden keramische Membranen in Gehäusen zur Filterung von Abwasser eingesetzt. Der Filtrationsprozess beginnt, wenn das Abwasser beginnt, sich durch die Membranen zu bewegen. Eine Förderpumpe sorgt für den Druck, den das Wasser benötigt, um sich durch die Keramikmembranen zu bewegen.

  • Sandfilter-Technologie

Diese Technologie gibt es schon seit mehr als 200 Jahren. Sie eignet sich besser für abwärts fließende Flüssigkeiten, die entweder durch Schwerkraft oder Druck angetrieben werden. Ein Nachteil dieser Technologie ist, dass sie möglicherweise keine ausreichende Desinfektion bietet. Die Sandfilter bestehen aus einer großen Menge Spezialsand in einem großen Tank.

3. Biologische Methode der Abwasserreinigung

Hierbei handelt es sich um den Einsatz biologischer Verfahren zur Abwasserreinigung. In dieser Phase werden die im Abwasser enthaltenen organischen Stoffe wie Öle, menschliche Abfälle, Seife und Lebensmittel abgebaut. Das Verfahren der biologischen Abwasserreinigung wird in drei Kategorien unterteilt:

  • Aerobes Verfahren

Dabei werden die organischen Stoffe im Abwasser von Bakterien abgebaut und in Kohlendioxid umgewandelt. Für die Zersetzung der organischen Stoffe im Abwasser werden Sauerstoff und aerobe Mikroorganismen (Pilze und Bakterien) benötigt. Der aerobe Prozess findet in einem Belebtschlammreaktor statt, in dem das Abwasser mit vielen aeroben Organismen vermischt wird.

  • Anaerobes Verfahren

In dieser Phase werden die organischen Stoffe im Abwasser durch Fermentation anstelle von Sauerstoff abgebaut. Die für diesen Prozess verwendeten Mikroorganismen (anaerobe Bakterien) benötigen keinen Sauerstoff, um organische Stoffe abzubauen. Der Abfall wird bei einer bestimmten Temperatur durch Fermentation vergoren.

  • Kompostierung

In dieser Phase wird das Abwasser mit Sägemehl oder anderen Kohlenstoffquellen vermischt. Die Kompostierung ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Behandlung von Klärschlamm und seiner Umwandlung in ein nützliches Produkt, das zur Anreicherung der Bodennährstoffe verwendet werden kann.

4. Chemische Methoden der Abwasserbehandlung

Es gibt verschiedene chemische Behandlungsverfahren, aber die gebräuchlichsten sind chemische Neutralisation, Adsorption, Ausfällung, Desinfektion und Ionenaustausch. Auch wenn sich die oben genannten chemischen Behandlungsverfahren unterscheiden, haben sie doch eines gemeinsam: Die Substanz wird durch die Veränderung äußerer Faktoren beeinflusst.

  • Neutralisierung

Hierbei handelt es sich um die Verwendung von Säuren oder Laugen, um den pH-Wert des Abwassers zu kontrollieren und bei 7 zu halten. Wenn das Wasser nicht ausreichend sauer ist, wird eine Säure hinzugefügt, um den erforderlichen pH-Wert zu erreichen. Ist das Wasser nicht ausreichend alkalisch, wird dem Wasser eine Base zugesetzt, um den erforderlichen pH-Wert zu erreichen.

  • Adsorption

Diese Methode der chemischen Industrieabwasserbehandlung ist ein Verfahren, bei dem Adsorptionsmittel zur Entfernung löslicher Moleküle aus dem Abwasser eingesetzt werden. Verschiedene organische Stoffe wie giftige Verbindungen und Reinigungsmittel können durch Adsorption entfernt werden. Um effektive Ergebnisse zu erzielen, muss das Adsorptionsmittel vor der Verwendung aktiviert werden.

  • Niederschlag

Bei der chemischen Fällung wird eine Säure oder Lauge verwendet, um im Abwasser gelöste anorganische Stoffe zu entfernen. Diese Methode wird durch Änderung der Temperatur oder durch Injektion von Chemikalien erreicht. Der Niederschlag kann dann entweder durch Flotation oder Sedimentation entfernt werden.

  • Desinfektion

Dabei handelt es sich um ein chemisches Behandlungsverfahren, bei dem das Abwasser mit Hilfe einer ausgewählten Desinfektion behandelt wird, um die Krankheitserreger (Viren, Mikroben und Protozoen) im Abwasser zu kontrollieren oder zu inaktivieren. Der Hauptzweck dieses Verfahrens ist der Schutz der mikrobiellen Abwasserqualität.

  • Ionenaustausch

Der Hauptzweck der chemischen Behandlung ist die Enthärtung. Dieser Vorgang wird als reversible Reaktion bezeichnet, da ein geladenes Ion durch ein anderes, ähnlich geladenes Ion ersetzt wird. Mit anderen Worten: Mehrwertige Kationen werden durch Natrium ersetzt.

Fortgeschrittene Methoden der Abwasserbehandlung

Dank des technischen Fortschritts wurden mehrere einzigartige Wasseraufbereitungsmethoden entdeckt. Hier sind einige der fortschrittliche Methoden der Abwasserbehandlung die entdeckt worden sind:

1. Entsalzung

Wasseraufbereitung und Entsalzung
Quelle: IntechOpen

Entsalzungsanlagen verwenden mehrstufige Flash-Destillations- und Umkehrosmoseverfahren, um Meerwasser in sauberes und frisches Wasser zu verwandeln. Diese Verfahren machen das Wasser für den menschlichen Gebrauch und Verbrauch sicher, indem sie das Salz im Wasser entfernen.

2. Sono Arsen-Filterung

Arsen-Entfernung
Quelle: ScienceDirect

Die Sono-Arsenfilterung ist eine Filtertechnologie, die das Grundwasser absorbiert, das Arsen herausfiltert und es für den menschlichen Gebrauch unbedenklich macht. Dieser Filter ist in einigen Teilen Asiens beliebt, wo sauberes und sicheres Trinkwasser nicht leicht zu bekommen ist. Der Name des Mannes, der diese Filtertechnologie entwickelt hat, ist Professor Abdul Hussam.

3. LifeStraw

LifeStraw
Quelle: Pinterest

Dabei handelt es sich um eine fortschrittliche Abwasseraufbereitungsmethode, die Verunreinigungen entfernt, während das Wasser sie durchläuft, und es für den menschlichen Konsum sicher macht. Die Benutzer können damit ganz einfach aus einem See oder Bach trinken, so wie sie es mit einem normalen Strohhalm tun würden.

4. Technologie der Membranfiltration

Subnano-Keramik-Membranen
Quelle: NGK-Isolatoren

Die Technologie der Membranfiltration unterscheidet sich deutlich vom Sono-Filter und dem LifeStraw-Wasseraufbereitungsverfahren. Bei der Membranfiltrationstechnologie wird ein Nieder- oder Hochdruckmembransystem verwendet, um Verunreinigungen und Giftstoffe über verschiedene Verfahren wie Mikrofiltration, Nanofiltration, Ultrafiltration und Umkehrosmose aus dem Wasser zu entfernen.

5. Ultraviolette Bestrahlungstechnologie

Die Vorteile von UV-Desinfektionssystemen
Quelle: Alfaa UV

Die Ultraviolett-Bestrahlungstechnologie ist eine Methoden zur Behandlung von Industrieabwässern die mit Hilfe von UV-Licht Verunreinigungen aus dem Wasser entfernen. Diese Technologie entfernt Verunreinigungen und reinigt Wasser, Luft und Oberflächen, indem sie die hochenergetische elektromagnetische Strahlung des Spektrums nutzt.

Die Bedeutung von Ventilen in der industriellen Abwasserbehandlung

In diesem Wasseraufbereitungsprozess werden verschiedene Ventile verwendet, und jedes dieser oben aufgeführten Ventile erfüllt eine bestimmte Funktion. Verwendete Ventile in Methoden der industriellen Wasseraufbereitung spielen eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Temperatur und des Durchflusses von Abwässern. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Ventile für die industrielle Abwasserbehandlung beschrieben:

  • Industrieller Kugelhahn
Kugelhahn
Quelle: Dombor

Ein industrieller Kugelhahn hilft bei der Regulierung des Durchflusses und des Drucks, indem er den Durchgang von Wasser sperrt oder freigibt. Die Flüssigkeit fließt durch, wenn die Kugel das Ventil öffnet, und die Flüssigkeit hört auf zu fließen, wenn die Kugel das Ventil schließt.

  • Drosselklappe
Drosselklappe
Quelle: Dombor

Dieses Ventil verwendet eine unterschiedliche kreisförmige Klappe zum Schließen und Öffnen einer Leitung. Es wird meist in Anlagen und Verarbeitungsbetrieben eingesetzt, um den Durchfluss von Flüssigkeiten zu steuern und zu stoppen.

  • Stopfenventil
Stopfenventil
Quelle: Dombor

Das Kegelventil nutzt hydraulische Systeme, um einen reibungslosen und effektiven Flüssigkeitsdurchfluss zu gewährleisten. Neben der Einleitung und Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms kann es auch zum Umleiten von Leistungen verwendet werden.

Absperrschieber
Quelle: Pinterest

Die Hauptfunktion des Schieberventils besteht darin, den Abwasserfluss vollständig zu stoppen oder zu öffnen, indem ein als Plattensperre bezeichnetes Bauteil in den Flusslauf freigegeben und angehoben wird.

  • Rückschlagventil
Rückschlagventil mit Aufzug 01
Quelle:Dombor Chcek Ventil

Die Hauptfunktion dieses Ventils in einer industriellen Wasseraufbereitungsanlage besteht darin, den Durchfluss des Abwassers in eine Richtung zu ermöglichen und gleichzeitig einen Rückfluss zu verhindern.

  • Durchgangsventil
Durchgangsventil
Quelle: Dombor

Ein Durchgangsventil, das auch als Drosselventil bekannt ist, hilft bei der Steuerung des Durchflusses in einer Rohrleitung. Sie werden verwendet, um die Bewegung der Flüssigkeit durch die Rohrleitung zu stoppen und zu regulieren.

  • Solenoidventil
Solenoidventil
Quelle: Pinterest

Magnetventile werden vor allem dann eingesetzt, wenn der Flüssigkeitsdurchfluss automatisch gesteuert werden muss. Sie werden elektrisch ausgelöst, um den Flüssigkeitsdurchfluss zuzulassen oder abzusperren.

Damit eine Kläranlage effizient, zuverlässig und sicher arbeiten kann, sind Armaturen erforderlich. Der Einsatz von hochwertigen Industriekugelhahn und anderen Ventilen ist unerlässlich, um in Wasseraufbereitungssystemen eine hervorragende Leistung zu erzielen.

Schlussfolgerung

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