Ogni fase di un processo di trattamento delle acque reflue è importante per ottenere i risultati di trattamento desiderati. Tuttavia, il trattamento primario e il terziario sono fondamentali per l'intero processo. Nel processo di trattamento primario i solidi sono ridotti in larga misura. Senza questo passaggio, il trattamento subesequente sarebbe meno efficace. Nel trattamento terziario, la materia microbiologica dannosa viene resa uccisa o inattiva in modo da non provocare malattie agli organismi che la incontrano.

Questi metodi di trattamento delle acque reflue sono rispettivamente coagulazione e disinfezione. Ognuno di questi processi ha diversi modi in cui possono essere realizzati, sia con tecniche chimiche che non chimiche. Ognuno di questi metodi di trattamento delle acque reflue ha i propri vantaggi e svantaggi.

Coagulazione

Gli agenti influenzanti delle acque reflue contengono livelli variabili di solidi totali disciolti (TDS) e solidi sospesi totali (TSS). Lo screening del corso e le camere di graniglia ridurranno il TSS ma dovranno essere seguiti da un processo di rimozione dei solidi più raffinato. La sedimentazione e la filtrazione sono metodi usati in passato, ma questi metodi non possono rimuovere molte delle particelle più piccole.

La coagulazione è diventata un metodo popolare per ridurre sia il TSS che, in alcuni casi, il TDS delle acque reflue. Questo processo comporta la destabilizzazione delle particelle cariche nella soluzione. A causa delle loro cariche elettriche simili, le particelle si respingono a vicenda e impediscono loro di depositarsi rapidamente. Per destabilizzare questa carica elettrica, è necessario applicare una carica opposta alla soluzione, consentendo l'aggregazione dei colloidi e di altri minerali.

Esistono attualmente due noti metodi di coagulazione:

Coagulazione chimica

La coagulazione chimica è un metodo ben noto di coagulazione delle particelle. Questo processo garantisce l'aggiunta di un numero di additivi chimici per raggiungere lo stato destabilizzato desiderato. Allume, cloruro ferrico, solfato ferrico, solfato ferroso e calce sono alcuni degli additivi utilizzati per neutralizzare le particelle cariche. Altri integratori includono polimeri, che agiscono come ausilio per l'aggregazione di solidi.

Vantaggi

La considerazione principale dietro l'uso della coagulazione chimica è che accelera il tempo necessario ai solidi per stabilizzarsi da soli. Pertanto, riducendo il tempo di detenzione complessivo del processo di trattamento delle acque reflue.

La coagulazione chimica può anche aiutare a sedimentare particelle colloidali più fini e contaminanti minerali. Queste particelle in genere potrebbero non depositarsi durante un processo di sedimentazione e passerebbero attraverso un successivo sistema di filtrazione.

Svantaggi

La coagulazione chimica è, in sostanza, un processo additivo. Sebbene possa ridurre la quantità di solidi in una soluzione, richiede comunque l'aggiunta di sostanze chimiche per raggiungere questo obiettivo. L'aggiunta di queste sostanze può essere piuttosto complessa e richiedere test approfonditi sul vaso. I dosaggi devono essere abbastanza precisi al fine di elaborare correttamente l'influente in modo ottimale. Il dosaggio può richiedere aggiustamenti continui in base alla composizione variabile della fonte delle acque reflue.

L'aggiunta di sostanze chimiche comporta anche la produzione di un grande volume di fanghi che dovranno essere trattati e smaltiti dopo il trattamento. Questo fango è anche pericoloso a causa della natura dei componenti aggiunti. Il volume e la tossicità dei fanghi possono far aumentare i costi di smaltimento in quanto non facilmente disidratabili.

Coagulazione elettrochimica

Più recentemente, la coagulazione elettrochimica è entrata in scena nel trattamento delle acque reflue in una forma più ottimizzata. Dopo la regolazione del pH, se necessario, questo processo prevede la fornitura di energia specifica a una serie di mezzi metallici. Gli anodi e i catodi possono essere dello stesso materiale o diversi l'uno dall'altro. Questo materiale è ottimizzato a seconda del trucco dell'acqua influente. L'alluminio e il ferro sono due di questi materiali che possono essere utilizzati in questo processo. Gli elettrodi rilasciano ioni carichi nella soluzione durante l'ossidazione, il che porta alla destabilizzazione delle particelle nella soluzione.

Vantaggi

L'elettrocoagulazione è un processo semplice. Ha poche parti mobili, quindi può essere monitorato da remoto con supervisione e manutenzione ridotte. In genere, il processo può anche essere regolato per adattarsi a diverse quantità di particelle senza molto sforzo, se necessario.

Il processo CE è anche in grado di colpire più contaminanti utilizzando un unico sistema e in alcuni casi con un singolo passaggio di trattamento. La sua mancanza di addizione chimica tipica, produce piccoli volumi di fanghi che sono in genere non pericolosi, facilmente disidratati e meno costosi da elaborare e smaltire.

Svantaggi

Un sistema EC può richiedere l'aggiunta di acidi o basi per la regolazione del pH, quindi non è completamente privo di additivi. Inoltre, a causa della natura del processo, gli elettrodi sono sacrificali e si corroderanno nel tempo, richiedendo la sostituzione. Può utilizzare un processo CIP per la pulizia delle piastre, che utilizzerebbe l'acido nel suo ciclo di pulizia. La natura del processo richiede anche energia elettrica. Anche se potrebbe non richiedere molto in una volta, in alcuni punti del mondo, la potenza può essere più costosa, il che può aumentare i costi operativi.

Disinfezione

Nel processo di trattamento delle acque reflue terziarie, l'effluente può contenere batteri, virus, muffe, cisti o altri agenti patogeni che altri processi di trattamento non possono rimuovere. Prima che l'acqua trattata possa essere scaricata in qualsiasi specchio d'acqua, i contaminanti microbiologici devono essere inattivati ​​o uccisi. Esistono diversi metodi di disinfezione per il trattamento delle acque reflue, ma i due più comunemente usati sono il cloro e la luce ultravioletta.

Disinfezione da cloro

La maggior parte ha familiarità con l'uso di un composto di cloro per le piscine con trattamento di shock. Il cloro è un agente tossico per gli organismi biologici e li uccide per ossidazione. Penetra nella superficie dei patogeni e una volta all'interno, inizia a interagire con gli enzimi e le proteine ​​intracellulari, rendendoli non funzionali. Il microrganismo morirà o non si riprodurrà.

Vantaggi

Il cloro è relativamente economico e facilmente disponibile. Inoltre, poiché è un agente ossidante così potente, può essere abbastanza efficace nel rendere inerti grandi quantità di microrganismi dannosi con un tempo di reazione adeguato.

Svantaggi

Il cloro è piuttosto volatile e può provocare sottoprodotti di disinfezione (DBP) che possono essere dannosi per l'uomo, gli animali e la vita acquatica. Richiede un'attenta manipolazione per essere spedito, immagazzinato e usato in sicurezza. Virus, Giardia lamblia e cryptosporidium non sono interessati dal trattamento di disinfezione con cloro.

Disinfezione UV

I sistemi di disinfezione a luce ultravioletta sono prevalenti in molte applicazioni negli ultimi tempi per le loro capacità di disinfezione non chimica. A determinate lunghezze d'onda, la luce UV può interrompere il DNA di un agente patogeno rompendo i suoi legami molecolari. La normale funzione cellulare diventa impossibile in questo stato, lasciando praticamente inerti organismi microbiologici, cisti e virus.

Vantaggi

La disinfezione UV è un processo interamente fisico, quindi non ci sono sostanze chimiche pericolose da gestire. Non vi sono sottoprodotti residui dannosi che potrebbero essere generati nell'acqua trattata. È altamente efficace contro la maggior parte dei virus, batteri, spore e cisti e richiede tempi di contatto più brevi rispetto ad altri metodi di trattamento delle acque reflue terziarie. Inoltre, ha un ingombro ridotto per la sua capacità di disinfezione.

Svantaggi

A causa dell'uso della luce per decontaminare una soluzione, elevate concentrazioni di solidi sospesi totali (TSS) possono renderla inefficace. Questo non è un problema se il precedente processo di trattamento è efficace nella rimozione di TSS. Basse dosi di luce UV possono essere inefficaci contro alcuni virus, spore e cisti, quindi richiederebbero tempi di contatto più lunghi o un'esposizione a maggiore intensità. Esiste anche la possibilità che si verifichi la fotoreaattivazione nei microrganismi per cui gli organismi si riparano dopo il trattamento se la dose UV non è abbastanza potente.

Tabella riassuntiva di pro e contro

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