כיצד פועלים מפעלי טיהור שפכים?

בנייני דירות ובתים פרטיים, מפעלים ומפעלי שירות משתמשים במים, שאחרי שעוברים את דרך הביוב יש להביא לרמת הטוהר הנדרשת, ואז לשלוח אותם לשימוש חוזר או לפרוק אותם לנהרות. כדי לא ליצור מצב אקולוגי מסוכן, נוצרו מתקני טיפול.

הגדרה ומטרה

מפעל לטיפול בשפכים הוא ציוד מורכב אשר נועד לפתור את הבעיות החשובות ביותר - אקולוגיה ובריאות האדם. כמות הביוב הולכת וגדלה, מופיעים סוגים חדשים של חומרי ניקוי, שקשה להוציא אותם מהמים כך שהיא מתאימה לשימוש נוסף.

המערכת מיועדת לקבל כמות מסוימת של קולחין ממערכת ביוב עירונית או מקומית, לטהר אותה מכל מיני זיהומים וחומרים אורגניים ואז לשלוח אותה לגופי מים טבעיים באמצעות ציוד שאיבה או על ידי זרימת כוח הכבידה.

עקרון הפעולה

בתהליך מפטרים מפעלי הטיפול מים מהסוגים הבאים של זיהום:

• אורגני (צואה, שאריות אוכל);
• מינרלים (חול, אבנים, זכוכית);
• ביולוגי;
• בקטריולוגי.

הסכנה הגדולה ביותר היא ביוב בקטריולוגי וביולוגי. כאשר הם מפורקים, הם משחררים רעלים מסוכנים וריחות לא נעימים. עם רמת ניקוי לא מספקת, עלולה להופיע מגיפה של דיזנטריה או טיפוס. כדי למנוע מצבים כאלה, המים לאחר מחזור ניקוי מלא נבדקים אם קיימים פלורה פתוגנית, ורק לאחר הבדיקה מתנקזים למאגרים.

עיקרון הפעלת מתקני הטיפול הוא הפרדת שלבים של זבל, חול, חומר אורגני ושומן. ואז הנוזל המטוהר למחצה נשלח למיכלי שקיעה עם חיידקים המעבדים את החלקיקים הקטנים ביותר. מושבות מיקרואורגניזמים אלה נקראות בוצה מופעלת. חיידקים משחררים גם את מוצרי הפסולת שלהם למים, ולכן, לאחר שהפטרו את החומר האורגני, מנקים את המים מחיידקים ומהפסולת שלהם.

בציוד המודרני ביותר מתרחש ייצור כמעט ללא פסולת - חול נתפס ומשמש לעבודות בנייה, חיידקים נלחצים ונשלחים לשדות כדישון. מים חוזרים לצרכנים או אל הנהר.

סוגים וסידור מתקני הטיפול

ישנם מספר סוגים של שפכים, כך שהציוד חייב להיות מתאים לאיכות הנוזל הנכנס. להקצות:

• פסולת ביתית משמשת מים מדירות, בתים, בתי ספר, גני ילדים ומפעלי קייטרינג.
• תעשייתי. בנוסף לאורגניים הם מכילים כימיקלים, שמן ומלחים. פסולת כזו מצריכה שיטות טיפול מתאימות, שכן חיידקים אינם יכולים להתמודד עם הכימיקלים.
• גשם העיקר כאן הוא להסיר את כל הזבל שנשטף לביוב. מים זה פחות מזוהם על ידי חומר אורגני.

מבחינת הנפח שמפעל הטיפול מספק, התחנות הן:

• עירוני - נפח השפכים כולו מופנה למתקנים בעלי יכולת שטח גדולה; ממוקם הרחק מאזורי מגורים או סגור כך שהריח לא יתפשט;
• LOS - מפעל טיפולים מקומי המשרת, למשל, כפר נופש או כפר;
• מיכל ספיגה - סוג של VOC - משרת בית פרטי או מספר בתים;
• התקנות ניידות המיושמות לפי הצורך.

בנוסף למתקנים מורכבים, כמו מפעלי טיפול ביולוגיים, ישנם מכשירים פרימיטיביים יותר - מלכודות שומן, מלכודות חול, סורגים, מסננות, שקעים.

מפעל הטיפול הביולוגי

שלבי הטיפול במים במפעלי טיהור שפכים:

• מכני;
• מיכל שקיעה ראשוני;
• מיכל אוורור;
• עשן משני;
• טיפול שלישוני;
• חיטוי.

בחברות תעשייתיות המערכת מכילה בנוסף טנקים עם ריאגנטים ומסננים מיוחדים לשמנים, שמן מזין ותכלילים שונים.

בתהליך קבלת הפסולת מנקים אותם תחילה מזיהומים מכניים - בקבוקים, שקיות ניילון ואשפה אחרת. בשלב הבא, השפכים מועברים דרך מלכודת חול ומלכודת גריז, ואז הנוזל נכנס אל הביצה הראשית, שם מופקדים חלקיקים גדולים לקרקעית ומנקים אותם עם מגרדים מיוחדים בקופרת.

ואז המים עוברים למיכל האוורור, שם חלקיקים אורגניים סופגים מיקרואורגניזמים אירוביים. על מנת שהחיידקים יתרבו, חמצן מסופק בנוסף למיכל האוורור. לאחר בירור הניקוז, יש צורך להיפטר מהעודף המוני של מיקרואורגניזמים. זה קורה בביצה המשנית, שם מושבות חיידקים מתמקמות בתחתית. חלקם מוחזרים למיכל האוורור, העודפים דוחסים ומוסרים.

לאחר הטיפול הוא סינון נוסף. לא לכל המבנים יש פילטרים - פחם או קרום, אך הם מאפשרים לך להסיר חלקיקים אורגניים לחלוטין מהנוזל.

השלב האחרון הוא חשיפה לכלור או לאור אולטרה סגול להרוג פתוגנים.

שיטות לטיהור מים

ישנן מספר גדול של שיטות בהן ניתן לנקות את השפכים - מקומיים ותעשייתיים כאחד:

• אוורור - הרוויה כפויה של קולחים בחמצן לצורך בליה מהירה ביותר של ריחות, כמו גם להתרבות של חיידקים המתפרקים חומר אורגני.
• הנפקה היא שיטה המבוססת על יכולתם של חלקיקים ללכוד בין גז לנוזל. בועות קצף וחומרים שומניים מעלות אותם אל פני השטח, משם מוציאים אותם. חלקיקים מסוימים מסוגלים ליצור סרט על פני השטח, שקל להתמזג או להרכיב אותו.
• ספיגה היא שיטת ספיגה על ידי חומרים אחרים.
• צנטריפוגה - שיטה המשתמשת בכוח צנטריפוגלי.
• נטרול כימי, בו החומצה מתקשרת עם אלקלי, לאחר מכן משליכים את המשקעים.
• אידוי הוא שיטה בה אדים מחוממים מועברים במים מלוכלכים. נדיפים מוסרים איתו.

לרוב משולבים שיטות אלה למתחמים לביצוע ניקיון ברמה גבוהה יותר, תוך התחשבות בדרישות של תחנות סניטריות ואפידמיולוגיות.

תכנון מערכות טיפול

התוכנית של מפעל הטיפול מיועדת על פי הגורמים הבאים:

• מפלס מי תהום. הגורם החשוב ביותר למערכות טיפול אוטונומיות. כאשר מציידים מיכל ספיגה בתחתית פתוחה, הניקוז לאחר המשקעים והטיפול הביולוגי מוסר לקרקע, שם הם נופלים למי תהום. המרחק אליהם צריך להיות מספיק כדי שהנוזל יתנקה כאשר הוא עובר באדמה.
• תרכובת כימית. כבר מההתחלה יש לדעת בדיוק באיזה פסולת תטופל, איזה ציוד דרוש לשם כך.
• איכות האדמה, יכולת החדירה שלה. לדוגמא, קרקעות חולות סופגות נוזלים מהר יותר, אך אזורי חרס לא יאפשרו לזרוק שפכים דרך קרקע פתוחה, מה שיוביל לשטף יתר.
• איסוף פסולת - כניסות למכוניות שישמשו את התחנה או מיכל הספיגה.
• אפשרות לניקוז מים נקיים לגוף טבעי של מים.

כל מתקני הטיפול מיועדים על ידי חברות מיוחדות המורשות לבצע עבודות כאלה. להסדרת ביוב פרטי אין צורך בהיתר.

התקנת מתקנים

בעת התקנת מתקני טיפול במים יש לקחת בחשבון גורמים רבים. ראשית, זהו השטח וביצועי המערכת.יש לסמוך על כך שנפח השפכים יגדל ללא הרף.

הפעולה היציבה של התחנה, עמידות הציוד תלויה באיכות העבודות שבוצעו, ולכן יש לתכנן היטב מתקנים ציבוריים, תוך התחשבות בכל תכונות האזור ותצורת המערכת.

שלבים:

1. צור פרוייקט.
2. בדיקת אתר ועבודות הכנה.
3. התקנת ציוד וחיבור צמתים.
4. הגדרת ניהול תחנות.
5. בדיקה והזמנה.

הסוגים הפשוטים ביותר של ביוב אוטונומי דורשים את המדרון הנכון של הצינורות כך שהקו לא ייסתם.

תפעול ותחזוקה

תחזוקה מתוכננת מונעת תאונות קשות, לפיכך יש לוח זמנים במפעלי טיפול גדולים, שלפיהם מתקנים באופן קבוע את היחידות ואת הרכיבים המשמעותיים ביותר ואת החלקים שנכשלו.

במפעלי טיפול ביולוגי, הנקודות העיקריות הדורשות התייחסות הן:

• כמות הבוצה המופעלת;
• רמת החמצן במים;
• פינוי זבל, חול ופסולת אורגנית במועד;
• בקרה ברמה הסופית של טיפול בשפכים.

אוטומציה היא החוליה העיקרית שמשתתפת בעבודה, ולכן מומחה הבודק ציוד חשמלי ויחידות בקרה מהווה ערובה להפעלה ללא הפרעה של התחנה.

חשיבות מיוחדת היא כוחן של מנורות אולטרה סגולות, הזקוקות להחלפה תקופתית. טוהר המים תלוי בסופו של דבר בעבודתם.

עלות מתקני הטיפול

עבור בית פרטי תוכלו להזמין את מערכת הניקיון המתקדמת ביותר, אך היא תעלה לא מעט, כך שבעלי כמה בתים משלבים ובונים תחנה מקומית מקומית, המאפשרת לכם לבצע עבודות איכותיות, אך מחיר מתקני הטיפול יורד ככל שיותר בתים מחוברים למכשיר אחד.

זול יותר לצייד מיכל ספיגה בשני תאים המשתמשים בחומרים פלסטיים. מערכת כזו תהיה זולה, אך היא לא תוכל לעבוד לטיפול מן המניין - אי אפשר לנקז מים לנהר.