Það eru ýmsar gerðir af tækjum og búnaði sem notaður er við hreinsun frárennslis til að fjarlægja mengunarefni og mengunarefni úr frárennslisvatninu. Sum af algengustu tækjunum eru:
Skjár:
Skjár eru mikilvægur þáttur í mörgum skólphreinsunarkerfum, þar sem þeir hjálpa til við að fjarlægja stór föst efni, rusl og önnur efni úr skólpinu áður en það fer í önnur meðhöndlunarferli. Hægt er að flokka skjáina út frá stærð opa í skjánum sem ákvarðar stærð þeirra agna sem hægt er að fjarlægja. Sumar algengar tegundir skjáa sem notaðar eru við skólphreinsun eru:
Barscreens: Bar screens samanstanda af röð af börum sem eru á milli þeirra til að leyfa vatni að flæða í gegnum, en til að fanga stórt rusl og föst efni. Hægt er að þrífa stangirnar handvirkt eða vélrænt til að fjarlægja fangað efni.
Fínn skjár: Fínn skjár nota möskva eða götuð plötu til að fjarlægja smærri agnir úr frárennslisvatninu. Hægt er að nota fína skjái til að fjarlægja efni eins og hár, pappír og plast.
Örskjár: Örskjáir eru svipaðir og fínir skjáir, en þeir nota fínni möskva eða svitaholastærð til að fjarlægja smærri agnir, þar á meðal bakteríur og aðrar örverur.
Trommuskjár: Trommuskjáir nota snúnings trommu með möskva eða götuðu yfirborði til að fanga rusl og fast efni. Hið fangaða efni er síðan skafið af yfirborði tromlunnar og fjarlægt.
Diskaskjáir: Diskaskjáir nota snúningsdiska með götum til að fanga rusl og fast efni. Fangað efni er síðan fjarlægt með sköfu eða bursta.
Val á gerð skjásins fer eftir stærð og eiginleikum agnanna sem þarf að fjarlægja, svo og hönnun heildarmeðferðarkerfisins. Auk þess að fjarlægja föst efni, geta skjáir einnig hjálpað til við að vernda búnað sem fylgir eftirstreymis, svo sem dælur og lokar, fyrir skemmdum af völdum stórra rusla eða annarra efna.
Grindhólf:
Grindhólf eru tegund af frumhreinsun sem notuð er í skólphreinsistöðvum til að fjarlægja þung ólífræn föst efni, svo sem sand, möl og önnur gróf efni sem eru of þung til að fjarlægja með seti eingöngu. Þessi efni geta valdið skemmdum á búnaði, svo sem dælum og lokum, í meðhöndlunarferlinu og geta einnig safnast fyrir í seyru við frummeðferð.
Grindhólf vinna með því að hægja á flæði frárennslisvatns og leyfa þungu efninu að setjast á botninn. Grindhólfið er venjulega langur og þröngur tankur, með hlutfalli breiddar og lengdar um það bil 1:4, til að tryggja að frárennslisvatnið haldist í hólfinu í nægilega langan tíma. Þegar frárennslisvatnið rennur inn í hólfið hægir það á sér og veldur því að þungu efnin sest til botns.
Grófið sem sett hefur verið er síðan fjarlægt úr botni hólfsins með því að nota gritfjarlægingarkerfi, sem getur falið í sér gritdælur, gritflokkara eða gritfæribönd. Grófið sem er fjarlægt er síðan sent á urðunarstað eða annan hentugan förgunarstað.
Grindhólf geta verið annaðhvort hvirfiltegund eða af vökvagerð. Í hvirfilhólfinu er afrennslisvatnið leitt í snerti við hólfið, sem skapar þyrlandi hreyfingu sem hjálpar til við að aðskilja grisið frá frárennslisvatninu. Í grjóthólf af grjóti er afrennslisvatnið leitt inn á lágum hraða, sem gerir gróinu kleift að setjast á botn hólfsins.
Grindhólf eru venjulega staðsett í upphafi meðhöndlunarferlisins, fyrir frumseti, til að tryggja að þungu efnin séu fjarlægð áður en þau geta valdið skemmdum eða truflað síðari meðferðarferli.
Settankar:
Settankar, einnig þekktir sem hreinsiefni, eru tegund af aðalhreinsun sem notuð er í skólphreinsistöðvum til að fjarlægja sviflausn og lífræn efni úr skólpvatni. Þessir tankar virka þannig að skólpvatnið sest niður, sem veldur því að þyngri föst efnin sökkva niður í botn tanksins á meðan léttari föst efnin fljóta upp á toppinn og mynda lag af skrum. Hreinsaða vatnið er síðan fjarlægt úr miðjum tankinum.
Settankar eru venjulega rétthyrndir eða hringlaga í laginu og eru hannaðir til að hægja á flæði afrennslisvatns þannig að föst efni hafi nægan tíma til að setjast. Geymarnir geta verið búnir vélrænum búnaði eins og sköfum, skúmum eða hrífum sem hjálpa til við að fjarlægja fast efni úr botni tanksins og hrálag af yfirborðinu.
Setitankar geta verið hannaðir sem annað hvort frumhreinsiefni, sem fjarlægja megnið af svifefnum og lífrænum efnum, eða aukahreinsiefni, sem eru notuð eftir líffræðilega meðhöndlun til að fjarlægja fast efni og örverur sem eftir eru.
Skilvirkni botnfallsgeyma fer eftir nokkrum þáttum, þar á meðal stöðvunartíma, sethraða fasta efna og hönnun tanksins. Gæslutíminn er sá tími sem skólpvatnið er eftir í tankinum og er venjulega ákvarðað af stærð og rennsli tanksins. Setningshraði föstu efna fer eftir stærð þeirra, lögun og þéttleika, og hægt er að hafa áhrif á það með því að bæta við efnum, svo sem storkuefnum, sem hjálpa til við að safna saman föstu efnum.
Á heildina litið eru botnfallsgeymar mikilvægur þáttur í meðhöndlun skólps, þar sem þeir hjálpa til við að fjarlægja meirihluta fastra efna og lífrænna efna áður en skólpið er meðhöndlað frekar með líffræðilegum eða háþróuðum hreinsunarferlum.
Loftræstitankar:
Loftræstitankar eru nauðsynlegur þáttur í líffræðilegu meðhöndlunarferli í skólphreinsistöðvum. Meginhlutverk þessara tanka er að skapa umhverfi þar sem örverur geta þrifist og brotið niður lífræn efni sem eru til staðar í frárennslisvatninu.
Í dæmigerðu virkjaðri seyruferli er loftræstitankurinn stór skál eða tankur þar sem frárennslið er blandað saman við örverurækt eða seyru. Seyran inniheldur blöndu af örverum, þar á meðal bakteríum, frumdýrum og sveppum, sem brjóta niður lífræn efni í frárennslisvatninu með loftháðri öndunarferli.
Til að stuðla að vexti og virkni örveranna er loftræstitankurinn búinn loftræstibúnaði, svo sem dreifingartækjum eða vélrænum loftræstum, sem veita súrefni til skólpvatnsins. Þetta veitir nauðsynlegt súrefni sem örverurnar þurfa til að framkvæma efnaskiptaferla sína.
Loftunarferlið tekur venjulega nokkrar klukkustundir, á þeim tíma neyta örverurnar lífrænu efnisins í frárennslisvatninu og fjölga sér. Eftir að loftunarferlinu er lokið er skólpsvatninu beint í aukahreinsiefni eða settank þar sem örverunum er leyft að setjast út og mynda seyrulag. Hreinsaða vatnið er síðan fjarlægt og hægt að meðhöndla það frekar í háskólameðferðarferlum.
Skilvirkni loftræstingarferilsins veltur á nokkrum þáttum, þar á meðal styrk örvera í seyru, magni uppleysts súrefnis í loftunartankinum og lífrænni hleðsluhraða frárennslisvatnsins. Þessum þáttum þarf að stjórna vandlega til að tryggja að örverurnar geti brotið niður lífræna efnið á áhrifaríkan hátt og framleitt hágæða frárennsli.
Virkjuð seyrukerfi:
Virkt seyrukerfi er líffræðilegt skólphreinsunarferli sem notar örverur til að brjóta niður lífræn efni í frárennslisvatninu. Ferlið felur í sér að lofti er bætt við frárennslisvatnið til að stuðla að vexti örvera, sem síðan neyta lífrænna efna og breyta því í koltvísýring, vatn og nýjar örverufrumur.
Í virku seyrukerfi er frárennslið fyrst hreinsað í loftræstingartanki þar sem loft er stöðugt veitt til að stuðla að vexti örveranna. Örverurnar neyta lífrænna efna í frárennslisvatninu sem gefur þeim þá orku og næringu sem þarf til vaxtar. Þegar örverurnar vaxa mynda þær kekki eða flokka sem geta sest upp úr frárennslisvatninu.
Eftir loftræstingartankinn er frárennslið sent í aukahreinsunartæki þar sem flokkarnir setjast upp úr frárennslisvatninu og eru fjarlægðir sem seyru. Hreinsað frárennslisvatn er síðan losað eða sent til frekari meðferðar.
Það eru nokkrir kostir við að nota virk seyrukerfi til hreinsunar á skólpvatni. Til dæmis geta þau á áhrifaríkan hátt fjarlægt lífræn efni, köfnunarefni og fosfór úr frárennslisvatninu, sem getur hjálpað til við að koma í veg fyrir ofauðgun og önnur vatnsgæðavandamál. Virk seyrukerfi geta einnig framleitt hágæða frárennsli, sem hægt er að losa í yfirborðsvatn eða nota til áveitu.
Hins vegar eru einnig nokkrar áskoranir tengdar virkjaðri seyrukerfi. Til dæmis þarf kerfið vandlega stjórnun til að viðhalda réttu jafnvægi örvera og næringarefna, þar sem of mikið eða of lítið af hvoru tveggja getur valdið vandamálum. Að auki getur kerfið verið viðkvæmt fyrir höggálagi og öðrum truflunum sem geta truflað meðferðarferlið. Að lokum geta virkjuð seyrukerfi myndað mikið magn af seyru sem þarf að meðhöndla og farga á viðeigandi hátt.
Himnulífreactors:
Himnubioreactor (MBR) er tegund afrennslismeðferðarkerfis sem sameinar líffræðilega meðferð með himnusíun. MBR kerfi nota líffræðilegt ferli til að brjóta niður lífræn efni í skólpvatninu og nota síðan himnur til að sía út svifefni, bakteríur og önnur aðskotaefni.
Í MBR kerfi er frárennslið fyrst hreinsað í loftunartanki þar sem örverur neyta lífræns efnis og breyta því í koltvísýring og vatn. Blandaða vökvinn er síðan aðskilinn frá meðhöndluðu vatni með himnusíu sem gerir vatninu kleift að fara í gegnum á meðan það heldur fast efni og örverum. Föst efnin og örverurnar sem eru föst í himnunni eru settar aftur í loftræstingartankinn til að halda áfram meðferðarferlinu.
Það eru tvær megingerðir af himnusíur sem notaðar eru í MBR kerfum: hol trefjar og flatt lak. Holur trefjahimnur eru venjulega notaðar í smærri kerfum, en flatar himnur eru notaðar í stærri forritum. Báðar tegundir himna hafa litlar svitaholur sem sía út bakteríur, vírusa og önnur aðskotaefni.
MBR kerfi hafa nokkra kosti umfram hefðbundin skólphreinsikerfi. Til dæmis geta MBR kerfi framleitt hágæða frárennsli en hefðbundin kerfi, þar sem himnurnar veita líkamlega hindrun fyrir sviflausnum, bakteríum og öðrum aðskotaefnum. MBR kerfi þurfa einnig minna pláss en hefðbundin kerfi, þar sem himnusíun getur komið í stað aukahreinsiefnisins. Að auki er hægt að reka MBR kerfi við hærri lífmassastyrk, sem getur leitt til meiri meðhöndlunar og minni seyruframleiðslu.
Hins vegar geta MBR kerfi líka verið flóknari og dýrari í rekstri en hefðbundin kerfi þar sem þau þurfa sérhæfðar himnur og fullkomnari stjórnkerfi. Viðhald og endurnýjun á himnunum getur líka verið kostnaðarsamt. Þrátt fyrir þessar áskoranir verða MBR-kerfi sífellt vinsælli fyrir skólphreinsun bæði sveitarfélaga og iðnaðar, sérstaklega á svæðum þar sem pláss er takmarkað eða þar sem krafist er hágæða frárennslis.
Sótthreinsunarkerfi:
Sótthreinsunarkerfi eru mikilvægur þáttur í mörgum skólphreinsunarferlum þar sem þau hjálpa til við að draga úr magni sjúkdómsvaldandi örvera í frárennsli. Það eru nokkrar mismunandi gerðir af sótthreinsunarkerfum sem hægt er að nota, þar á meðal:
Klórun: Klórun er algeng sótthreinsunaraðferð sem felur í sér að klór er bætt við meðhöndlað frárennslisvatn. Klór getur drepið margar tegundir af örverum, þar á meðal bakteríur og veirur. Hins vegar getur klórun einnig myndað aukaafurðir til sótthreinsunar, eins og tríhalómetan, sem getur verið skaðlegt heilsu manna.
Útfjólublá (UV) geislun: UV sótthreinsunarkerfi nota hástyrktar UV lampar til að drepa örverur í frárennslisvatninu. UV geislunin skaðar DNA örveranna sem kemur í veg fyrir að þær fjölgi sér. UV sótthreinsun er efnalaus aðferð sem framleiðir ekki sótthreinsunar aukaafurðir.
Ósonun: Ósonun er ferli sem felur í sér að bæta ósoni við meðhöndlað frárennslisvatn. Óson er öflugt oxunarefni sem getur drepið örverur og brotið niður lífræn efnasambönd. Ósonhreinsun er efnalaus aðferð sem framleiðir ekki sótthreinsunar aukaafurðir, en hún getur verið dýr í rekstri.
Himnusíun: Sumar gerðir himnusíur, svo sem ofsíunarhimnur, geta fjarlægt bakteríur og vírusa úr meðhöndluðu frárennslisvatni. Himnusíun getur verið áhrifarík sótthreinsunaraðferð, en hún getur verið dýr í uppsetningu og viðhaldi.
Val á sótthreinsunarkerfi fer eftir ýmsum þáttum, þar á meðal eiginleikum frárennslisvatnsins, nauðsynlegu sótthreinsunarstigi og tiltækum úrræðum. Í mörgum tilfellum er hægt að nota blöndu af sótthreinsunaraðferðum til að ná æskilegu meðferðarstigi.
Þrjústig meðferðarkerfi:
Þrjústig hreinsikerfi eru notuð til að meðhöndla afrennsli sem hefur þegar farið í aðal- og framhaldshreinsunarferli. Tilgangur háskólameðferðar er að fjarlægja óhreinindi og aðskotaefni sem eftir eru úr vatninu til að framleiða frárennsli sem hentar til endurnotkunar eða losunar út í umhverfið. Sum algeng háskólameðferðarkerfi eru:
Síun: Síun er ferli sem fjarlægir litlar agnir, sviflausn og önnur óhreinindi úr frárennslisvatninu. Algengar tegundir sía sem notaðar eru við háskólameðferð eru sandsíur, margmiðlunarsíur og himnusíur.
Efnahreinsun: Efnahreinsun felur í sér að bæta efnum í skólpvatnið til að fjarlægja uppleyst fast efni og lífræn efnasambönd. Algeng efni sem notuð eru við háskólameðferð eru meðal annars storkuefni, flocculants og sótthreinsiefni.
Fjarlæging næringarefna: Fjarlæging næringarefna er ferli sem fjarlægir umfram köfnunarefni og fosfór úr frárennslisvatninu. Ofgnótt næringarefna getur stuðlað að þörungablóma og öðrum umhverfisvandamálum. Algengar aðferðir til að fjarlægja næringarefni eru meðal annars líffræðilegt næringarefni (BNR) og efnaúrfelling.
Sótthreinsun: Sótthreinsun er ferli sem drepur sjúkdómsvaldandi örverur í frárennslisvatninu. Algengar sótthreinsunaraðferðir eru klórun, UV geislun og ósonmeðferð.
Öfugt himnuflæði: Öfugt himnuflæði er ferli sem notar hálfgegndræpa himnu til að fjarlægja uppleyst föst efni, sölt og önnur óhreinindi úr frárennslisvatninu. Þetta ferli getur framleitt hágæða vatn sem hentar til endurnotkunar í iðnaði eða landbúnaði.
Val á háskólahreinsikerfi mun ráðast af tilteknum mengunarefnum sem þarf að fjarlægja úr frárennslisvatninu, fyrirhugaðri notkun frárennslis og tiltækum auðlindum. Í mörgum tilfellum er hægt að nota blöndu af meðferðaraðferðum til að ná tilætluðum gæðum vatns.
Á heildina litið eru skólphreinsitæki nauðsynleg til að fjarlægja mengunarefni og aðskotaefni úr frárennslisvatninu og tryggja að meðhöndlað vatn uppfylli umhverfis- og lýðheilsustaðla.