上下水・排水分野/ハック

最新の衛生下水回収システムは、住宅の建物、企業、および工業用地から排水処理施設に一連のパイプを通して排水を処理および排出するために移動します。 複合下水道システムとしてより広く知られているいくつかの古いシステムは、住宅および商業源からの排水に加えて雨水流出時も運びます。

排水は、通常重力によって地下下水道本管を流れますが、リフトステーションに設置されたポンプによって補助されることもあります。 地域の地形に応じて、これらの力の本管の長さは数マイルまで変化します。 インターセプターは、2つのラインが出会って大きなパイプに流れる場所であり、マンホールからアクセスできる大きなチャンバーを含めることができます。

1.産業用
2.住宅用
3.雨水

通常、予備処理は処理プラント内の最初のプロセスであり、スクリーニングとグリット除去で構成されます。フィルターは、機械的なフィルターまたは回転ドラムに水を通すことによって、ゴミ、ぼろきれ、およびその他の破片を取り除くプロセスです。排水の速度を下げることでグリットを除去し、小石や砂などの重い無機粒子を底に沈殿させ、重力で除去します。グリットとフィルターは、ゴミ箱に集められる前に洗浄され、圧縮されます。砂や破片は一次浄化装置、曝気ディフューザー、膜などの下流のプロセスに大きな影響を及ぼす可能性があるため、これらの予備プロセスは現代の水資源回収施設にとって非常に重要です。

一次処理中、一次沈降剤は有機固形物を重力で沈降させ、脂肪、油、グリースは表面に浮かばせます。沈殿した固形物は一次スラッジと呼ばれ、嫌気性消化装置に送られる前に下流工程で濃縮されることがよくあります。浮遊した脂肪、油、グリースは表面から集められ、通常嫌気性消化装置に直接加えられます。典型的な一次浄化装置は、選別された排水から固形分の約70％と生化学的酸素要求量の45％を除去します。強化された生物学的栄養素除去プロセスを行う近代的な施設では、多くの場合、一次汚泥の炭素を抽出または発酵させ、この副流をそれぞれの微生物の食物源として嫌気性または無酸素プロセス下流に投入します

1.
2.

２次処理は、可溶性有機物、窒素やリンなどの栄養素、および一次処理から残ったほとんどの懸濁物質を除去します。ほとんどの場合、微生物が有機化合物と栄養素を代謝して成長および繁殖させる生物学的プロセスが使用されます。 2つの最も一般的な生物学的二次処理プロセスは、付着システムと浮遊生物処理法です。浮遊成長プロセスは、排水および返送活性汚泥にすでに存在する個々の生物からの浮遊微生物フロックの成長を促進します。フロックには、好気性、無酸素、および嫌気性環境を通じて汚染物質を除去できる生物が含まれています。汚染物質が除去されると、フロックは重力によって水から分離される二次浄化プロセスに送られます。次に、二次沈殿槽の底部にあるスラッジの一部を上流に戻し、一次流出液と混合して（活性汚泥を戻す）混合液を作成します。残りのスラッジはプロセスから除去され（廃棄物活性化スラッジ）、微生物の理想的な生態を作り出します。付着成長システムは、微生物に依存して培地に付着し、バイオフィルムを作成します。沈殿した下水は、微生物が汚染物質を除去するバイオフィルムでコーティングされた培地に混合または散布されます。浮遊成長プロセスと同様に、バイオフィルムの断片と浮遊フロックは、分離のために二次浄化装置に送られ、そこでスラッジがリサイクルされて、きれいな水が次のプロセスに排出されます。

生物処理が効率的に機能するためには、生物は炭素、窒素、リン（C：N：Pとして参照）、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、マンガン、カリウムなどの微量元素を含むバランスの取れた比率の栄養素を必要とします。硫黄、および一般的に排水中に存在するその他の成分。一般に受け入れられているC：N：P比は100：5：1です。ただし、この比を超えて機能する施設もありますが、多糖類のスライム形成または糸状菌の増殖を加速させるする施設もあります。

プラグフロー曝気槽、完全混合曝気槽、シーケンスバッチ反応器、酸化溝、散水フィルター、移動床生物反応器、統合固定膜活性汚泥などを含む複数の生物学的プロセスを使用して、二次処理を完了できます。

生物学的栄養素除去（BNR）は、微生物の環境を変化させて、水から窒素とリンを除去します。 BNRプロセスは、嫌気性（酸素または硝酸塩なし）、無酸素（酸素、硝酸塩なし）、および好気性（酸素あり）の段階で構成され、その間、水はさまざまな生物学的機能を実行するために一連のチャンバー内を移動します。

リンの化学的除去などの化学処理プロセスも使用できます。曝気槽と浄化装置内に化学沈殿剤を導入することにより、リンは凝集により除去され、沈殿して沈殿物として除去できる不溶性化合物に結合します。

1.曝気
2.二次クラリファイヤー

３次処理では、ろ過、消毒、炭素吸収、およびその他のプロセスなどの技術を使用して、他の処理プロセスを通過する残留有機負荷、懸濁または溶解固形物、病原体、重金属を除去します。 研磨排水とも呼ばれる３次処理は、湖、川、または海洋への排出、非作物灌漑としての再利用（公園、ゴルフ場、グリーンウェイなど）にかかわらず、排水の品質を意図した用途に適したレベルに引き上げます。 地下水、または特定の場合、飲料水プラントへの流入として。 排水プラントの排水は、管轄権と国に応じて異なる排水許可の制限を確実に遵守するために監視する必要があります。

1.ろ過
2.消毒

プロセスから除去されたスラッジを処理する方法は、固形の量だけでなく、他のサイトの固有の条件によって異なります。好気性消化は、流入1日あたり3,000万リットル未満の施設でよく使用されます。廃棄物活性汚泥と、混在する場合は一次汚泥を曝気リアクターに追加し、微生物が有機物と汚泥に存在する微生物を食べることで、揮発性固形分と汚泥の全体量を減らします。嫌気性消化は通常、流入量が1日あたり3,000万リットルを超える施設で使用されます。また、密閉リアクターを使用して、酸生成とメタン生成のプロセスを通じてスラッジ内の有機物と微生物を食べるさまざまな生物の嫌気性環境を作成します。嫌気性消化により形成されたメタンは、ボイラーに燃料を供給して有機物を加熱するために使用され、フレア化され、またはクリーンなエネルギー源として再利用されます。

濃縮では、ポリマー化合物を添加して液体部分の割合を除去することでスラッジを濃縮しますが、嫌気性消化の前に使用されます。ベルトプ​​レス、遠心分離機またはその他の手段で脱水すると、スラッジに脱水ケーキがさらに濃縮されます。脱水ケーキはさらに乾燥させるか、または土地の施用または埋め立てによって単に処分することができます。

1.増粘と消化
2.汚泥脱水およびバイオソリッド処理

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これらのシステムにより、流量、水組成、溶存酸素、栄養レベル、およびその他の要因に関するデータをより簡単に追跡および検証できます。これにより、より応答性の高い処理オプション、自動化機能、データの視覚化とレポート生成が可能になります。

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プロセス管理
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